Cookies op Tweakers

Tweakers maakt gebruik van cookies, onder andere om de website te analyseren, het gebruiksgemak te vergroten en advertenties te tonen. Door gebruik te maken van deze website, of door op 'Ga verder' te klikken, geef je toestemming voor het gebruik van cookies. Wil je meer informatie over cookies en hoe ze worden gebruikt, bekijk dan ons cookiebeleid.

Meer informatie

Door Olaf van Miltenburg

NieuwscoŲrdinator

Astron verbetert radiotelescopen

Hoe verwerk je 10Tbit/s?

Square Kilometre Array gaat voor exabytes zorgen

De supercomputer is onderdeel van een ambitieus internationaal project waarbij Astron een belangrijke rol speelt: de Square Kilometre Array of SKA. Dit moet de grootste en gevoeligste radiotelescoop ter wereld worden, die de hemel sneller en gedetailleerder kan observeren dan tot nu toe mogelijk was. Het ontwerp is gebaseerd op zowel WSRT als Lofar. In Zuid-Afrika moet SKA-Mid verschijnen, die uit zo'n tweehonderd schotels met diameters van vijftien en twaalf meter bestaat. Deze telescoop richt zich op de frequenties tussen 350MHz en 14GHz. Hij zal naar verwachting een output van 2Tbit/s hebben en jaarlijks 62 exabytes opleveren.

In de outback van West-AustraliŽ is het de bedoeling dat SKA-Low zijn plek vindt. Dit is een Lofar-variant, maar dan met meer dipoolantennes: ongeveer 130.000. SKA-Low moet 135 keer sneller worden dan Lofar en 8 keer zo gevoelig. De antennes van SKA-Low vangen frequenties tussen 50 en 350MHz op en leveren misschien wel 157Tbit/s aan ruwe data en 4,9 zettabyte per jaar aan opslag op. Aan SKA doen tal van landen mee, zoals China, India, het Verenigd Koninkrijk, Spanje en Zweden. Het hoofdkantoor komt in het Verenigd Koninkrijk te staan, maar het is de bedoeling dat in Nederland het Science Data Centre verschijnt, dat zich kan buigen over de uitdagingen op het gebied van big data en high performance computing.

ARTS: gpu-cluster zoekt radioflitsen

Ook in eigen huis heeft Astron nog plannen genoeg. Zo is er het ARTS-project, wat staat voor Apertif Radio Transient System. "Hele kortdurende evenementen willen we ook graag zien. Dat is nu ook een van de hot topics in de astronomie", vertelt astronoom Boudewijn Hut. Astron koppelt hiervoor WSRT met de Apertif aan een speciale back-end, bestaande uit UniBoard 2-systemen en een cluster van tweehonderd Nvidia GTX 1080 Ti-videokaarten.

"ARTS kan straks zien dat er bijvoorbeeld in dat streepje aan de hemel iets is gebeurd. Het geeft dan een seintje aan Lofar of andere radiotelescopen ter wereld. Omdat die lagere frequenties in kaart brengen, komt het signaal later aan. Je hebt dan bijvoorbeeld vijf minuten om met die andere telescopen extra bundels en antennes te richten op het gebied waar het korte evenement heeft plaatsgevonden." Het gaat dan onder andere om radioflitsen, die zelden waargenomen zijn, omdat ze zo kort duren.

Astronomen willen graag meer weten over hoe dit soort fast radio bursts ontstaan, of de oorsprong ligt bij de rotatie van neutronensterren, zwarte gaten of andere oorzaken. ARTS schrijft de dataset omtrent een dergelijk evenement weg, waarna de gpu's van de videokaarten gaan rekenen om de flitsen te onderscheiden van achtergrondruis. Dankzij machinelearning moet het cluster steeds beter worden in het analyseren van de data.

Tot slot

Dankzij de upgrade van WSRT, de uitbreiding van Lofar en de bouw van SKA moeten radiotelescopen nieuwe impulsen geven aan sterrenkundig onderzoek. De data die ze opleveren, kan wetenschappers meer vertellen over wanneer de eerste sterrenstelsels werden gevormd en hoe dat in zijn werk ging, welke invloed magneetvelden hadden op het vroege heelal, over zwaartekrachtgolven en donkere energie. Dat gebeurt steeds meer door meetgegevens van verschillende frequentiegebieden te combineren.

Astron kijkt ook naar de inzet van zijn telescopen op gebieden waar ze eigenlijk niet voor gemaakt zijn. Een groeiend onderzoeksveld is bijvoorbeeld ruimteweer. De zon en zijn atmosfeer hebben invloed op de ruimte rond de aarde. De magnetische deeltjes van hevige zonnewind kunnen onder bepaalde omstandigheden interactie aangaan met het aardmagnetisch veld en zo magnetische stormen veroorzaken, die elektriciteits- en communicatienetwerken op aarde kunnen verstoren. Erupties van radiogolven van de zon kunnen daarnaast radars in de war brengen. Lofar kan die golven monitoren, maar ook de dichtheid en snelheid van de zonnewind meten. Nu de wereld steeds meer afhankelijk is geworden van elektriciteit, communicatie en satellieten, is er groeiende interesse in het monitoren van de zonneactiviteit, waarbij radiotelescopen wellicht een belangrijke rol kunnen spelen.

Reacties (49)

Wijzig sortering
Astron heeft een mooie brochure uitgegeven waar heel veel informatie in staat. Voor wie nog een stukje verder wil lezen kan ik deze zeker aanraden:

https://netherlands.skate...17/11/SKA_brochure_NL.pdf
Zeer interessant, bedankt voor de link :)

Uit de brochure:
SKA zal zo gevoelig zijn dat het in staat is om een vliegveld radar waar te nemen op een planeet vele tientallen lichtjaren hier vandaan.
Dus ik heb eens opgezocht welke planeten buiten onze eigen zonnestelsel 'in de buurt' liggen:

https://en.wikipedia.org/...rial_exoplanet_candidates

Dan kun je natuurlijk nog filteren op welke in de 'Goldilock-zone' liggen, maar als ze al zo technologisch geavanceerd zijn om een vliegveld met een radar hebben, dan hadden we vast al wat andere signalen van ze op kunnen pikken, lijkt me.

Ja, ik begrijp dat de quote maar een voorbeeld is van hoe gevoelig de SKA is en dat het niet de verwachting is dat we nu ineens buitenaardse vliegvelden gaan vinden, maar het is interessant om het zo in perspectief te zetten :)

[Reactie gewijzigd door Tipsko op 9 juli 2018 09:58]

Als een andere levensvorm op bijvoorbeeld Gliese 667C 15 jaar geleden 'pas' die radar heeft uitgevonden hadden we nog helemaal niks kunnen oppikken gezien de afstand.
Daarnaast is de SKA er nog niet, dus het is maar de vraag of we dergelijk signalen al hadden kunnen oppikken.
Het zijn niet alleen de schotels die imposant zijn. Er is meer dan alleen die tien schotels en het is jammer dat dat niet vermeld wordt in het artikel. Want hoe maak je mensen enthousiast voor science? Je legt gewoon een mooie wandelroute aan middels een 'Melkwegpad'. Je loopt dus door het bos over een pad wat grotendeels op schaal gemaakt is gelijk het zonnestelsel. Dus vanaf Pluto (wat geen planeet meer is) tot aan de zon. Met paaltjes is de baan van de planeet deels uitgezet in het bos en er staan informatieborden met allerlei leuke weetjes en feitjes over de planeten en dies meer. Ook is er een soort loopbruggetje waar je een gewicht optilt om de relatieve zwaartekracht te voelen op een aantal planeten. Je moet de rode koppies zien van de kids die dat proberen. Uiteindelijk kom je dus vanaf de parkeerplaats aan bij de dichtstbijzijnde ster die we kennen, de zon.

Als je daar aangekomen bent zie je de schotels. Je kan er heerlijk even zitten en genieten van de rust mits het rustig is want het kan soms wel druk zijn. Er staat ook een enorme loods en niet onbelangrijk te vermelden staat daar links van een toilet huisje. Handig voor de kids en jezelf. Water is er ook te krijgen uit de kraan.

Loop je 800 meter verder is er een ander imposant 'bouwwerk': Transitiekamp Westerbork met de nu in glas omhulde commandantswoning. Deze wordt stilletjes aan gerenoveerd. Er is veel te zien daar en soms kan je even wat meepikken qua informatie omdat er een gids rondloopt.

Als je dat ook gezien hebt kan je dezelfde route weer terug nemen naar de parkeerplaats en zo heb je een leuk dagje uit gehad, heb je veel gezien en geleerd en heb je bijna acht kilometer gelopen. Ik kom er graag met mijn kids en heb van Westerbork eens de volgende foto's gemaakt: https://www.flickr.com/ph.../albums/72157660310437166
Mooie foto's van een indrukwekkende plek waar je je heel machteloos voelt, en waar ikzelf plaatsvervangende schaamte voel.
Even voor de volledigheid: bij ťťn van de foto's staat "SS bunker", maar dat is niet waar. Het is de aardappelkelder.
Niet correct wat je zegt, het is een SS bunker voor wachtlopers die net buiten het kamp bij de hoofdingang in de bossen verscholen ligt. De aardappelenbunker waar jij het over hebt ligt naast het omhoog getrokken stuk spoorrails. Zie ook deze foto waar de aardappelenbunker aan de linkerkant staat: https://www.flickr.com/ph.../album-72157660310437166/ Rechts zie je de wachttoren nog.

[Reactie gewijzigd door Tuintje op 10 juli 2018 08:04]

Je hebt HELEMAAL GELIJK, ik heb te snel gereageerd. Mea Culpa.
Toevallig was er gisteren nog een aflevering van The Sky At Night (BBC) die ging over een radiotelescoop in AustraliŽ. Deze stond midden in de woestijn. Je hebt daar totale radiostilte en ik vraag mij dus af of zoiets in Nederland wel mogelijk is gezien de drukte in ons land. Zelfs in Drenthe is het verre van stil.

[Reactie gewijzigd door ArtGod op 9 juli 2018 07:50]

Eigenlijk zou de Westerbork-telescoop op de grens met BelgiŽ komen als onderdeel van het Benelux Kruis-antenneproject, maar de Belgen trokken zich terug. Toen is voor Drenthe gekozen als provincie met weinig storingsbronnen wat radiofrequenties betreft. Dat is inmiddels wel veranderd en inmiddels is het een uitdaging de signalen van DAB en telecommunicatie te onderdrukken, vertelden ze bij Astron. Ook de 5g-netwerken gaan voor verstoring zorgen, ondanks de hogere frequenties waarop deze techniek gaat werken.
Er is specifiek voor Westerbork gekozen om de geschiedenis van het concentratiekamp af te schudden. Dat heeft Juliana destijds ook in de openingsrede vermeld.
Ach op bijna elke golflengte heb je er tegenwoordig wel last van. Visueel was het vroeger ook geen pretje met al die natrium en hoge druk kwik lampen die vrolijk 45 graden omhoog stonden te schijnen. Tegenwoordig zijn de LED lampen beter afgeschermd maar die hebben weer als nadeel dat hun licht veel moeilijker weg te filteren is. Ik zou wel eens willen weten hoeveel energie en tonnen CO2 we zouden kunnen besparen als alle lampen en antennes meer gericht warden i.p.v. alle kanten op te stralen.
Wil ik graag aan toevoegen dat er diverse borden staan in de omgeving die zeggen dat je je telefoon uit moet doen. Ik kan je vertellen dat niemand dat doet.
En daarom worden dit soort dingen normaal in de woestijn gebouwd.

Aus heeft het voordeel van de ruimte (geen signaal verstoringen), Chili had vroeger het voordeel van onbewolkt/bijna geen luchtvervuiling in de Atacama woestijn, maar die technieken worden steeds minder gebruikt.
Zelf ben ik hier geweest, ook machtig mooie techniek, en zo is de ALMA ook heel mooi kwa techniek. Als je daar nog eens een bezoek aan mocht kunnen afleggen doen! Maar geef me even een waarschuwing voordat het Abo tarief wordt verhoogt ;)
Naar de woestijn gaan helpt, maar ook daar heb je nog steeds te maken met interferentie van satellieten, vliegtuigen en (op lage frequentie) interferentie van zenders die ver weg zijn maar gereflecteerd worden door de ionosfeer en/of troposfeer. Daar staat tegenover dat de kosten om onderhoud te doen veel hoger zijn in afgelegen gebieden. Het is dus niet direct een triviale keus om alle radiotelescopen maar in de woestijn te zetten...
Persoonlijk* denk ik dat er nergens een ideale situatie is. Of we nu hier op de grond blijven of iets de ruimte er voor inschieten.
Aarde: interferentie signalen, slijtage (schotel van Paranal bijvoorbeeld moet telkens een nieuwe laag krijgen), hogere (onderhouds/onderzoek) kosten door afgelegen gebieden.
Ruimte: herstel en aanpassingen zijn kostbaarder/onmogelijk.

Afhankelijk van het onderzoeksgebied moet men dus een keuze maken.

* ik ben geen astronoom maar ken er wel een in mijn privť omgeving vandaar dat ik er iets van weet/geÔnteresseerd in ben.
Wat nog interessant is in dit kader is de NCLE-missie, de Netherlands-China Low-Frequency Explorer. Hierbij werd begin dit jaar een speciaal gebouwde antenne-unit van Astron met een Chinese satelliet gelanceerd. De satelliet is achter de maan gepositioneerd op Lagrangepunt L2, waar de antenne frequenties van 80kHz tot 80MHz kan opvangen, zonder gestoord te worden door de aardse ionosfeer.
Of het veel helpt weet ik niet, maar in de omgeving van de schotels wordt wel gevraagd zendapparatuur zoals telefoons uit te schakelen.
Kanaal 39 is geheel gereserveerd voor die schotels, daar mag je officieel gezien niet zonder vergunning in zenden.
Ik heb die bordjes een paar dagen terug nog bij de schotel op de Dwingelose heide zien staan. Veel effect lijken ze niet te hebben. Er wordt daar veel gefotografeerd (met de mobieltjes natuurlijk) en een stel wetenschappers stond pal onder de schotel gewoon te bellen.
Dat klopt inderdaad voor Dwingeloo telescope. De Dwingeloo telescope wordt door ammateurs van CAMRAS gebruikt (www.camras.nl). Bij Westerbork is het (nog) belangrijker om je telefoon uit te zetten. Het ligt erg aan de golflengte waar op gemeten wordt. Ook golflengtes in de buurt (zoals het geval bij Westerbork kunnen storing veroorzaken. Inderdaad moet je naar de achterkant van de maan om geen storing te hebben. Dat wordt de toekomst.
Met nieuwe inzichten en nieuwe apparatuur, wordt dan de data die in het verleden verkregen is niet opnieuw 'verwerkt'?
Of wordt hetgeen wat opgevangen wordt meteen verwerkt en blijft het daarbij? Kan me voorstellen dat je met nieuwe inzichten en snellere computers de data opnieuw wil verwerken om misschien nieuwe dingen te ontdekken die destijds niet berekend/waargenomen konden worden.
Een deel van de data wordt voor langere tijd opgeslagen, onder andere vanwege die reden. Nieuwe analyse- en visualisatietechnieken kunnen tot nieuwe inzichten op basis van oude data leiden.

Er is wel zo gigantisch veel data dat ze keuzes moeten maken wat ze opslaan en wat niet. Lang niet alle gegevens zijn interessant om langdurig te bewaren maar ik kan me voorstellen dat ze ook gegevens moeten deleten die potentieel nog interessant kunnen zijn.
De moderne schotels zijn een stuk minder opvallend en imposant helaas. Ik fiets nog graag langs de oude in Dwingeloo om een beetje nostalgische gevoelens op te halen. Ik heb een half jaar geleden Bananenbuurman gevraagd zijn Lego trein om de schotel te leggen, dat was een vermakelijk ochtendje. 8-)

https://youtu.be/yuhwNsX15Rk

[Reactie gewijzigd door Pixal op 9 juli 2018 06:52]

Een paar jaar geleden ben ik bij de Dwingeloo radiotelescoop wezen kijken, zeer imposant ding. Gelukkig bewaakt de stichting Camras over dit mooie stukje wetenschappelijk erfgoed. Ze doen er leuke dingen mee o.a. moonbouncen (Earth-Moon-Earth verbindingen). Eigenlijk zou elke radio amateur wel eens met die schotel willen spelen, meestal mag je er van de vrouw niet eentje in de achtertuin bouwen :P
Zeer mooi artikel! Mooi om te zien hoe grote speler Nederland is in de radioastronomie
Erg mooi project dicht bij thuis.
Is mede gefinancierd met belastinggeld.
Binnenkort verrijst er hier een windmolenpark welke LOFAR onbruikbaar zal maken.
Mooi artikel tweakers. Astron is onlangs ook bij universiteit Twente langs geweest om een praatje te houden over hun computer architectuur platform. Echt indrukwekkend om te zien hoeveel data er langs komt, en zeker een pareltje van NL.

Voor de scholieren/studenten die graag het ook zien zitten om later met dit soort techniek bezig te zijn, zou ik zeker aanraden om goed na te denken over een studie in de Elektrotechniek en/of Technische Informatica (danwel Electrical Engineering, Computer Engineering of Embedded Systems).

Het is het heel gaaf om op zo'n low-level wijze met data verwerking bezig te zijn om overhead te minimaliseren, daardoor de efficiŽntie te maximaliseren, zodat je zulke gigantische datastreams kan verwerken binnen een vermogens beperkte omgeving (getuige de waterkoeling setup om de hitte af te kunnen voeren)

[Reactie gewijzigd door Hans1990 op 9 juli 2018 12:30]

toevallig vorig jaar naar kamp Westerbork geweest, en ook bij de schotels wezen kijken, het blijft prachtige techniek!
Leuk leuk leuk om te zien, lang geleden ooit een hele rij Foundry RX (en een SI) geÔnstalleerd bij Astron om aan te sluiten op het glas naar de antennes en op de Blue Gene/P.
Toen helemaal hip met 10G maar nu niks meer waard denk ik ;)

Op dit item kan niet meer gereageerd worden.


Apple iPhone XS Red Dead Redemption 2 LG W7 Google Pixel 3 XL OnePlus 6T (6GB ram) FIFA 19 Samsung Galaxy S10 Google Pixel 3

Tweakers vormt samen met Tweakers Elect, Hardware.Info, Autotrack, Nationale Vacaturebank en Intermediair de Persgroep Online Services B.V.
Alle rechten voorbehouden © 1998 - 2018 Hosting door True