'Super-radiotelescoop' Lofar is in bedrijf genomen

In de Drentse plaats Exloo is zaterdag de grootste radiotelescoop ter wereld officieel in gebruik genomen. De Lofar-telescoop bestaat niet uit grote schotels, maar uit 25.000 sprietantennes verspreid over diverse landen.

De lagefrequentietelescoop, een project van het Nederlands instituut voor radioastronomie Astron, werd door Koningin Beatrix zaterdag geactiveerd. Het Lofar-systeem wijkt sterk af van de radiotelescopen die sinds de jaren vijftig als grote schotels staan opgesteld in Westerbork en Dwingeloo: Lofar gebruikt 1,60 meter hoge sprietantennes. Op een oppervlak van 100 x 75 meter staan 96 Lofar-antennes opgesteld. Het nieuwe systeem, dat circa 100 miljoen euro heeft gekost, zou aanmerkelijk minder kostbaar zijn dan de bouw van nog grotere schotelantennes.

Naast de zes antenne-opstellingen op het vierhonderd hectare grote terrein in Exloo zijn er in totaal 44 afzonderlijke antennestations in Noord- en Midden-Nederland, Duitsland, Zweden, het Verenigd Koninkrijk en Frankrijk. Daarnaast zijn er ook ondergrondse sensoren bij de antennestations geplaatst. In totaal gebruikt het Lofar-netwerk 25.000 antennes die de ontvangen informatie via glasvezelverbindingen doorsturen naar een supercomputer van de Rijksuniversiteit Groningen. In totaal heeft de 'super-radiotelescoop' een diameter van honderd tot duizend kilometer, zo meldt Astron.

Via Lofar kan er 'geluisterd' worden naar laagfrequente radiosignalen - tussen de 10 en 90MHz en 110 tot 250MHz - afkomstig uit het vroege heelal. Deze signalen kunnen 13,7 miljard jaar onderweg zijn geweest. Zo werd er al met succes onderzoek gedaan naar ver-wegstaande quasars, maar het systeem zal ook gebruikt gaan worden voor onderzoek naar kosmische deeltjes en magnetisme in sterrenstelsels. Astronomen van de Radboud Universiteit Nijmegen werken ondertussen aan een systeem om via Lofar de hoogst mogelijke tijd-resolutie te bereiken van minder dan 10 nanoseconden. Daarnaast kan er dankzij de ondergrondse sensoren via Lofar ook bodemonderzoek worden gedaan. Dit zou betere modellen kunnen opleveren voor onder andere gaswinning en watermanagement.

Nu Lofar is geactiveerd, wordt er door onderzoekers al nagedacht over een mogelijke opvolger: de square kilometre array. Vanwege de hoge kosten voor een dergelijk systeem zou een mondiale inspanning nodig zijn. Wetenschappers van over de hele wereld zijn daarom tot en met 16 juni in Assen bij elkaar gekomen om tijdens een conferentie te bekijken hoe een dergelijk groot project gerealiseerd kan worden.

Reacties (81)

[Helmore]

Ik denk dat het artikel nog één best noemenswaardige feature van deze antennes mist, namelijk dat het ook als radar kunt gebruiken. Er staat ergens buiten Nederland, ik weet niet meer precies waar, ook zo'n antenne-station bij een vliegveld opgesteld en het werd al bij de eerste metingen duidelijk dat ze er ook vliegtuigen mee waar kunnen nemen. Het voordeel van dit systeem is dat zo'n antenne array zonder bewegende onderdelen continue de complete horizon kan zien. Je hoeft dan niet meer met zo'n radar rondjes te gaan draaien, je ziet gewoon de hele omgeving in een keer alsof je een enorme fisheye lens gebruikt met een 180 graden kijkhoek.

Een ander voordeel is dat je, in tegenstelling tot een regulier radar systeem, niet eerst een signaal verstuurd om dan naar de weerkaatsing van dat signaal te gaan kijken maar je kijkt gewoon naar wat er door de natuur en door de mens zelf wordt uitgezonden. Dat maakt dat zo'n systeem een stuk minder elektriciteit verbruikt en een stuk goedkoper is.

De derde bijkomstigheid van een dergelijk radar systeem is de reden dat het leger ook erg geïnteresseerd is in een radar systeem gebaseerd op het principe dat LOFAR gebruikt. Het is namelijk zo dat een dergelijk radar ook stealth vliegtuigen kan waarnemen. In andere woorden, zo'n stealth vliegtuig is gewoon waar te nemen hiermee. Dit komt omdat de huidige stealth vliegtuigen zo gemaakt zijn dat ze het door een radar verzonden signaal proberen te absorberen en te reflecteren in andere richtingen dan waar het signaal vandaan kwam en op die manier komt er geen weerkaatsing terug bij het radar station dat dit signaal heeft verzonden. Een radar station gebaseerd op een LOFAR antenne array maakt echter gewoon gebruik van de radio signalen die al in de lucht zijn en deze kan een stealth vliegtuig onmogelijk allemaal absorberen of naar een andere kant terug kaatsten dan waar de antenne array staat. Dit maakt dat een stealth vliegtuig gewoon wordt waargenomen door de antenne array alsof het een gewoon vliegtuig is.

[mae-t.net]

En last-but-not-least zou je een dergelijk systeem op akkers rond Schiphol kunnen plaatsen, waar nu nog graan staat dat ganzen aantrekt en daardoor regelmatig voor problemen zorgt (onlangs nog een noodlanding op 1 motor).

Let wel, dat zeg ik als natuurliefhebber (want een neergestort vliegtuig is nog veel slechter voor de natuur dan landbouwgrond die van Schiphol naar elders verplaatst wordt). Dit gegeven de huidige grootte en plannen rond Schiphol, als ik het zelf uit het niets moest opbouwen of veranderen lag het niet in deze omvang op deze plaats, maar dat terzijde.

[Reactie gewijzigd door mae-t.net op 22 juli 2024 21:56]

[Verwijderd]

Het gebied rondom Schiphol moet gewoon een groot asfaltterrein worden. Geen natuur, maar ook geen gebouwen en dus geen omwonenden. Het is wachten op de eerstvolgende Bijlmerramp.

[mae-t.net]

Daar schiet niemand iets mee op, bovendien waren die omwonenden er eerst, dat wordt nu ook al vergeten. En waarom geen natuur? Natuur is niet per definitie schadelijk ofzo... Je wil alleen geen volgeltrek in de buurt van een luchthaven, dat is alles. Overigens kan een dergelijke ramp onder of naast of ver weg van elke willekeurige vliegroute gebeuren. Dan maar heel Nederland ontruimen?

[flippy]

schiphol bestaat al sinds 1916, hoeveel mensen van over de 90 jaar wonen daar nog denk je?

[mae-t.net]

Ik dacht toch echt zeker te weten dat de laatste ingrijpende uitbreiding een jaartje of 10 oud is, en dat tot voor 43 jaar alleen het kleine Schiphol-Oost als luchthaven bestond. Bovendien kreeg Schiphol pas een luchtvaartbestemming in 1920 en niet in 1916 (militaire vliegvelden hebben over het algemeen niet de neiging om de hele dag intensief verkeer te trekken dus kan je moeilijk vergelijken). Maar als jij het beter weet moet je me alleszins corrigeren hoor. Hoeveel mensen van ouder dan een jaar of 10 wonen er in badhoevedorp, hoofddorp, zwanenburg, haarlemmerliede, spaarndam enz. denk je? En hoeveel van ouder dan 43? Ik kan je vertellen dat dat er veel te veel zijn om af te kopen of te deporteren. Het idiote voorstel om de hele omgeving kaal te maken kan je dus gevoegelijk vergeten, en is zoals aangegeven ook niet nodig.

Maar we dwalen wel heel erg af van mijn originele stelling, dat het heilzaam kan zijn voor de luchthaven om een aantal graanvelden door een antenne-array te vervangen.

[Reactie gewijzigd door mae-t.net op 22 juli 2024 21:56]

[Toff]

Een ander voordeel is dat je, in tegenstelling tot een regulier radar systeem, niet eerst een signaal verstuurd om dan naar de weerkaatsing van dat signaal te gaan kijken maar je kijkt gewoon naar wat er door de natuur en door de mens zelf wordt uitgezonden. Dat maakt dat zo'n systeem een stuk minder elektriciteit verbruikt en een stuk goedkoper is.

Als het passieve antennes waren, had je mogelijk een punt, maar de versterkte signalen van deze antennes worden stuk voor stuk gedigitaliseerd, voorzien van de juiste tijdcodes en verzonden naar een supercomputer waar vervolgens de verwerking plaatsvindt. Dat maakt dat dit systeem veel meer elektriciteit verbruikt en een stuk duurder is dan een enkelvoudige radar. Dat is geen probleem, want het dient een ander doel.

De derde bijkomstigheid van een dergelijk radar systeem is de reden dat het leger ook erg geïnteresseerd is in een radar systeem gebaseerd op het principe dat LOFAR gebruikt. Het is namelijk zo dat een dergelijk radar ook stealth vliegtuigen kan waarnemen.

Er is een verschil tussen "real time" waarnemen en "wetenschappelijk" waarnemen. Het kan heel goed enige maanden duren, voor uit gegevens van dit systeem een waarneming kan worden gedestileerd. Geen probleem, want de oorspronkelijke signalen zijn om en nabij 13,7 miljard jaar oud. Voor militaire toepassing is het minder interessant, om na 3 maanden vast te stellen dat er een stealth toestel is overgevlogen...

[rvannieuwpoort]

De datastromen die uit de antennes komen zijn zo groot dat we ze onmogelijk op kunnen slaan. Daarom is er wel degelijk sprake van real-time bewerkingen. We kunnen in het online gedeelte op de Blue Gene supercomputer in Groningen minder dan 10 seconden bufferen. In de meeste gevallen wordt er een data reductie stap gedaan: na wat filter stappen worden ongeveer 800 tijdsamples bij elkaar opgeteld. Dit betekent trouwens geen data reductie met een factor 800, want de data werd daarvoor eerst nog eens flink opgeblazen. Na de reductiestap kan de boel wel op disk opgeslagen worden, maar het blijft "soft" real-time. Zelfs met een enorme storage cluster kunnen we de data maar ongeveer een week opslaan.

Voor sommige toepassing is het hele traject zelfs real-time, bijvoorbeeld bij het waarnemen van de zogenaamde "transients". Dit zijn bv sterren die exploderen: supernova's. Dit gaat zo snel dat we deze observaties compleet real-time doen. Als we eerst naar disk zouden gaan en daarna offline verder zouden gaan bewerken zouden we de supernova ontploffing al gemist hebben

Dat LOFAR ook als een radar systeem werkt klopt inderdaad, we kunnen zelfs modelvliegtuigjes volgen

[ivog]

Via Lofar kan er 'geluisterd' worden naar laagfrequente radiosignalen - tussen de 10 en 90MHz en 110 tot 250MHz - afkomstig uit het vroege heelal.

Waarom luisteren ze niet in het gebied tussen de 90 en 110MHz? Zit er veel storing in dit gebied ?

[beascob]

Dat is de frequentie van de FM-radio.
Zo zullen er meer frequenties zijn waar onze elektronica ze storen.

De NRC geeft een uitleg over dit project in de weekend bijlage waaruit blijkt dat er twee verschillende antennes opgesteld zijn.
-Op een vlakke cirkelvormige verhoging in het landschap staan tientallen piramidevormige geraamten van 1,60 meter hoog. een veld vol antennes. Tussen de piramides liggen zwarte podia ongeveer 40 cm hoog.
Onder het zwarte zeil van deze podia, beschermd tegen het Nederlandse weer, zitten ook antennes, kleiner. Deze antennes van een paar decimeter lijken meer op grote spinnen . Met een frequentiebereik van 10 tot 80 Megahertz (voor de tenten) en 120 tot 240 Megahertz (voor de spinnen) is Lofar gecreëerd voor het opvangen van straling uit waterstofgas die vanaf de rand van het universum komt.-

[Verwijderd]

Valt wel mee, alleen een stuk of 30 radiozenders :-)

[Toff]

Valt wel mee, alleen een stuk of 30 radiozenders :-)

Dat is wel zo, maar ook in andere frequentiegebieden zijn er storende aardse radiosignalen aanwezig en de meestgebruikte "FM-band" loopt van 87,50 tot 108,00 MHz. De vraag van "ivog" is dus door jouw reply (noch door de mijne) afdoende beantwoord.

[Amanoo]

Als ik daar eens ga werken en dan radio ga luisteren, hoe lang zou het duren voordat ik ontslagen werd, vraag ik me af

[flippy]

heb je in elk geval geen last van een zwak signaal

[Mr.Nonflex]

Maak er een soort seti at home van:

allemaal een atenne op dak, met een internetverbinding verbonden met één centrale computer, dan krijg je pas echt een resolutie, vele kleine antennes ipv enkele grote

[Reactie gewijzigd door Mr.Nonflex op 22 juli 2024 21:56]

[cpt.skydiver]

Dat is toch precies het principe wat hier is toegepast? Enige verschil is dat de kleinere antennes in groepjes staan ipv op daken van mensen .

[Mr.Nonflex]

Het verschil is dat het antennes zijn van bijelkaar 200 miljoen euro. dat is toch anders dan honderdduizenden antennes van een paar tientjes

[Helmore]

Dit zijn gewoon 25.000 antennes van ieder een paar tientjes. Dat is wat het zo goedkoop maakt. Daarnaast gaan er natuurlijk kosten zitten in de aansluiting en koppeling tussen alle antennes maar het is nog altijd aanzienlijk goedkoper dan een vergelijkbare opstelling gemaakt met schotelantenne.

[Relief2009]

Bereken eens ff goed. 25000 x paar tientjes is hooguit een miljoen euro? Je mist 2 nullen in je berekening.

[Wut]

Het meeste geld zit 'em in de aansluiting. Om 25.000 antennes verspreid over heel europa te combineren tot 1 beeld is de aanleg van een flink stuk glasvezel nodig + voor elk antennestation een computer die alle data verzamelt en doorstuurt naar de centrale supercomputer allemaal dingen die geld kosten

[Tiesk]

Ik denk dat een flink bedrag geinvesteerd moet worden om het hele zooitje gelijk te laten lopen. Het hele pirncipe van die LOFAR is toch wel het tijdsverschil waarmee de radiosignalen bij de verschillende antennes aankomen.

[King4589]

En jij vergeet de grond die ze moeten hebben om het op te zetten.
Ze zullen we subsidie krijgen maar dat wil nog niet zeggen dat het gratis is en niet als kosten opgenomen moet worden.

die antennes zullen wel wat duurder zijn dan een paar tientjes, het is allemaal goede kwaliteit materiaal. en dan heb je ook natuurlijk nog alle kabels en kasten en extra sensoren.
ik hoop alleen niet dat ze de "super" computer er in mee genomen dan zal die niet zo ontzettend sterk zijn.

[Verwijderd]

En jij vergeet de grond die ze moeten hebben om het op te zetten.
Ze zullen we subsidie krijgen maar dat wil nog niet zeggen dat het gratis is en niet als kosten opgenomen moet worden.

Volgens mij gebruiken ze grotendeels de grond in eigendom van de samenwerkende landen c.q. samenwerkende organisaties.

[erikdenv]

Er is met de boeren onderhandeld over het gebruik van de grond. Het is niet gratis.

[dasiro]

veel geluk met amateurs te vinden die dit op hun dak/grond willen zetten. da's wel een enorm verschil met een computer die wat staat te idlen

[anoko]

Plus dat die amateurs een 2 gbit aansluiting moeten hebben...

[rvannieuwpoort]

In sommige modi gebruiken we zelfs 6.6 gbit/s, dus we gebruiken 10 gbit links. Best veel voor thuis :-)

[Teigetje!]

plus dat deze antennes op plaatsen staan waar deze minder gestoord worden dan in een bebouwde omgeving waarschijnlijk het geval is.

[Sebazzz]

Ik denk dat het in verband met storing en dergelijke niet kan. Bij de grote schotelantenne's bij Dwingeloo werd je ook verzocht om je telefoon uit of op airplane modus te zetten. Ik kan me voorstellen dat hierbij hetzelfde geldt.

[Verwijderd]

En daar komt nog bij dat het een synchronisatie-probleem op gaat leveren. Een huis-, tuin en keuken netwerk is gewoon niet in staat om de klok zo nauwkeurig te laten lopen.

[ludar]

In de video wordt gezegd dat de antennes in een zo stil mogelijk omgeving moeten staan. Daarom hebben ze gekozen om het te combineren met een natuurgebied.
Binnen de bebouwde kom is dus alleszins uitgesloten

[wackmaniac]

En wat voor centrale computer; alle input wordt naar de supercomputer van de RuG gestuurd.

[Memori]

Daar wordt je huis niet mooier op Net zoals sataliet schotels. Heb je er 20 in de straat dan noem ik het al een ghetto buurt. (echt lelijk die dingen)

[Sorki]

Leuk idee maar, als ik me niet vergis zijn er in de loop van dit project problemen geweest met schrikdraad van een weide in de buurt van de antennes die te veel storing veroorzaakte.

In volle stad een antenne op je dak zetten lijkt me dan ook niet zo een haalbare kaart

[NitSuA]

wat voor een beelden krijg je nu precies uit zo'n super antenne? Is het enkel text data of komen er ook grafische beelden uit?

[Xenan]

Na bewerking van de data kunnen er ook beelden van gemaakt worden. In de NRC stonden al enkele mooie plaatjes. Gek genoeg vind ik ze niet met een paar minuten Googlen.

[anoko]

Idd, met meerdere stationnen kunnen dankzij de draaien van de aarde plaatjes gemaakt worden. Op http://lofar.org/ staan er wel wat.

[grol4]

getallen.

Dat is ook wetenschappelijk het meest interessant, hoewel ik zelf ook liever naar plaatjes kijk. Die plaatjes zijn 99% gewoon artist bewerkingen van een ruwe schets waarbij het kleuren-spectrum verdeeld wordt van blauw naar rood naar resp koud naar warm.

[Amanoo]

Antennetjes gemaakt van draden, een kop en coax kabels klinkt niet zo high tech. Er zal vast toch wel stiekem behoorlijk wat high techs achter zitten.
Het is wel een heel; gave schotel, als je het nog een schotel kan noemen. Het is meer een soort platte pannenkoek .

[_Eend_]

Het zijn duizenden losse antennes die verspreid staan over een aantal landen (staat ook in het artikel) Als je die antennes ziet stelt het niet zoveel voor, er staan wat rare dingen in het gras, met hier en daar een kastje. De gemiddelde sattelietschotel ziet er indrukwekkender uit

Alleen het systeem erachter, 25.000 losse antennes verbonden door glasvezelkabels met een centrale server. Dat is dan weer wat indrukwekkender dan de schotels bij Dwingeloo/Westerbork.

[zordaz]

"een centrale server", man je moest eens weten De hoeveelheid data die in totaliteit wordt opgevangen en de bandbreedte die daarvoor nodig is, is van een omvang die je je niet kunt voorstellen. Een collega van me is als IT architect betrokken bij de netwerkarchitectuur van Lofar en ik kan je vertellen dat er heel wat meer staat dan een centrale server

[Reactie gewijzigd door zordaz op 22 juli 2024 21:56]

[The mindkiller]

high tec analoog naar digitaal converter voor elke antenne. volgens mij heeft IBM zelfs speciaal voor lofar een chip moeten ontwerpen.

http://www.lofar.org/abou...r-dutch/techniek/techniek

[Reactie gewijzigd door The mindkiller op 22 juli 2024 21:56]

[Margin Call]

Ik zou het leuk vinden als niet alleen de universiteit van Groningen toegang krijgt tot het verwerken van de data maar dat wij Nederlanders ook de mogelijkheid krijgen door bijv. op de manier van Seti@home ook mee kunnen helpen. Alleen wordt het dan Lofar@home. Het zou toch wat zijn dat de Nederlanders als eerste buitenaardscontact weten te vinden.

Kunnen we mooi onze VOC mentaliteit toepassen in de ruimte

[Reactie gewijzigd door Margin Call op 22 juli 2024 21:56]

[Intru]

De Blue Gene/P die Groningen staat is voornamelijk bezig met het correleren van de data die binnenkomt, zoals te lezen is op de website van lofar, zodat niet alle data die binnenkomt ook opgeslagen hoeft te worden. Alle antennes generen samen zoveel data dat het niet reëel is om dit allemaal op te slaan, daarom wordt het allemaal direct gefilterd (in Groningen), zodat daarna alleen de "interessante" data wordt bewaard.

[Verwijderd]

Kunnen we mooi onze VOC mentaliteit toepassen in de ruimte

Ik weet niet of wij dit willen...

[Lucky0wn]

http://nl.wikipedia.org/wiki/Blue_Gene
Dit is de supercomputer die gebruikt wordt voor de LOFAR.
Denk niet dat ze de kosten van deze pc erbij hebben geteld want een Blue Gene kost $100 miljoen

[burne]

Een Blue Gene/P rack (32 node-cages) kost 1.300.000 dollar. De RUG heeft drie racks, 96 node-cages, 3072 nodes, 12288 cores. En vergeet niet dat IBM speciale prijsjes rekent voor onderzoek en onderwijs.

De 100.000.000 dollar die je noemt is het budget voor de ontwikkeling van Blue Gene, BlueGene/L, Blue Gene/P en de toekomstige Blue Gene/Q. De nu leverbare Blue Gene/P is 'maar' drie keer zo snel als de /L, de toekomstige /Q gaat nog eens driemaal zo snel worden.

[Reactie gewijzigd door burne op 22 juli 2024 21:56]

[Verwijderd]

Ik vind het jammer voor het natuurgebied dat moet opgeofferd worden.
Zeker als je bekijkt dat het is om 'naar de ruimte te luisteren'

[_Eend_]

Natuurgebied? De "Superterp" zoals je die op de foto ziet ligt midden in een stel weilanden. Voor de rest bestaat LOFAR uit losse antennes, die nemen minder ruimte in dan bijvoorbeeld een GSM zendmast.

[vlaaing peerd]

je kan 't ook anders bekijken, ipv van een dikke flat of bedrijventerrein staan er nu een paar sprietjes in de grond, tussen de heide en de bomen in.

Overigens erg prettig gebied tussen Emmen en Exloo als je van groen houd. Veel bos en heide en zelfs plekken waar je geen buitenwereld (auto's, lawaai)meer hoort, ze hebben het mooi intact gehouden.

[Rickyboy]

Een zeer mooi project met een nog mooier doel.
Persoonlijk heb ik de opbouw van vrij dichtbij meegemaakt. Zo heb ik een jaar of 2 geleden in Exlo, Westerborg, Dwingelo en Groningen een persoonlijke rondleiding gehad van een familielid die een grote rol speelde in dit project.
Het toppunt was natuurlijk het staan in de computer ruimte waar de data binnenkomt. (IBM BlueGene ff aangeraakt )

Wat grappig is, is dat ze zich nu zo trots voordoen over de wetenschap/techniek, hoewel het een ramp is geweest om alles voor elkaar te krijgen in die natuur.

[Gé Brander]

Wat voor ramp in de natuur? Ze geven landbouwgrond terug aan de natuur. Wat een ramp! Of bedoel je wat anders?

[Verwijderd]

Mijn broer heeft er aan mee gebouwd. Wel grappig om te zien dat ze iets speciaals maken.