InfoNu.nl > Wetenschap > Sterrenkunde > Westerbork Synthese Radio Telescoop (WSRT) en Lofar

Westerbork Synthese Radio Telescoop (WSRT) en Lofar

Westerbork Synthese Radio Telescoop (WSRT) en Lofar Radiostraling uit het heelal wordt wereldwijd opgevangen door telescopen. Dit is radiostraling die uitgezonden wordt door objecten uit de ruimte. Ook Nederland vangt radiostraling op. Bij Westerbork in de buurt staan namelijk 14 radiotelescopen bij boswachterij Hooghalen en de Lofar-telescopen tussen Exloo en Buinen vangen ook radiostraling op.

Van antenne naar radiotelescoop

Een antenne zet met een speciale omvormer een radiofrequent veld om in wisselstroom of andersom. Er zijn twee basistypes:
  • de ontvangstantenne die de energie ontvangt en omzet in een wisselstroom (AC) om die af te geven aan een elektronisch toestel
  • of een zendantenne die gevoed wordt met een wisselstroom en deze omzet in een radiofrequent veld.

Een radiotelescoop is een radioantenne en ontvanginstallatie voor het waarnemen van radiosignalen met een golflengte van enkele meters tot 1 centimeter, afkomstig van objecten uit het heelal. De meeste radiotelescopen bestaan uit één of meer parabolische schotelantennes. Een parabolische antenne heeft een paraboolreflector (ook paraboolschijf of paraboolspiegel genoemd). Een reflector heeft de vorm van een een cirkelvormige schijf die in dwarsdoorsnede de vorm van een parabool (de doorsnede van een kegel en een plat vlak) heeft (een paraboloïde). Deze paraboolvorm heeft de eigenschap om golven en straling te reflecteren naar één brandpunt.

Radiogolven

Radiostraling (RF) is onderdeel van het elektromagnetisch spectrum net als zichtbaar licht, gammastraling, ultraviolet licht, en röntgenstraling. RF-straling heeft een veel langere golflengte en is non-ioniserend. Alle golflengten zijn elektromagnetische signalen. Wanneer een sterrenstelsel in zichtbaar licht zich van de waarnemer weg beweegt, wordt de frequentie lager (en de golflengte dus langer). Komt het naar ons toe dan wordt de frequentie hoger (en de golflengte dus korter). Het verschil tussen een radiogolf en zichtbaar licht of gammastraling is dus de hoogte van de frequentie. De frequentie is het aantal trillingen per seconde van de golf. Deze wordt uitgedrukt in hertz (Hz). Radiogolven uit het heelal worden niet in geluid omgezet maar worden door een speciale computer omgezet in een afbeelding.

Bron: Onderwijsgek / Wikimedia CommonsBron: Onderwijsgek / Wikimedia Commons

Westerbork

De Westerbork Synthese radiotelescoop (WSRT) bestaat uit 14 schotelvormige antennes en de ontvangende antennes zijn zichtbaar. De antennes kunnen individueel worden gericht op de ruimte. Tien radiotelescopen hebben een vaste plek en twee kunnen verschoven worden. Ze kunnen golflengtes opvangen tussen de 3 en 110 centimeter (in het frequentiegebied van 3 tot 30 gigahertz) van radiostraling die uitgezonden kan worden door planeten, sterren, sterrenstelsels, mysterieuze pulsars (snel ronddraaiende neutronen die elektromagnetische straling uitzenden) of quasers (lijkt door de telescoop op een gekleurde ster). In 2014 zijn de telescopen voorzien van multi-frequency-fronted (MFFEs). Elke telescoop is uitgerust met een geavanceerde diepgekoelde ontvanger. De ontvanger kan op meerde golflengtes tegelijk ‘luisteren’ (het apertifsysteem). Coaxkabels van alle 14 antennes komen in de controlekamer uit waar alle gegevens worden omgezet in digitale informatie. De software is speciaal hiervoor ontwikkeld. De radiotelescopen staan vlakbij het dorpje Hooghalen op de weg naar Amen, op het terrein van het voormalige Kamp Westerbork

Astron

De beheerder van de telescopen is de stichting Astronomisch Onderzoek Nederland (ASTRON) in Dwingeloo. Hier is ook de Joint Institute for VLBI in Europe (JIVE) gehuisvest. De radiotelescopen van Westerbork kunnen niet alle soorten radiostraling waarnemen. Er kunnen in Westerbork alleen korte golflengtes worden opgevangen (tussen de 3 en 110 centimeter) maar geen lange golflengtes. Het zijn nu juist de lange radiogolven, die het mogelijk moeten maken om meer informatie te krijgen over de oerknal, over zonnestormen, pulsars en zwarte gaten. Straling die nog nooit eerder is waargenomen en daarom is besloten om een nieuw soort radiotelescoop te bouwen met de naam Lofar. Er wordt bij Lofar gebruikgemaakt van low-band antennes die het gebied tussen 10 en 90 MHz. bestrijken, en high-band antennes voor de straling vanaf 110 MHz.

Andere radiotelescopen

Naast de Westerbork Synthese radiotelescoop (WSRT) zijn meerdere radiotelescopen de ook meerdere schotels gebruiken. Namelijk de:
  • Arecibo in Puerto Rico,
  • de Australia Telescope Compact Array (ATCA) in Australië,
  • de Very Large Array (VLA) /] in de Verenigde Staten en
  • de Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) in India.

Bron: LOFAR / ASTRON / Wikimedia CommonsBron: LOFAR / ASTRON / Wikimedia Commons

Lofar

De nieuwe radiotelescoop heet Lofar en is samengesteld uit vele antennes. Lofar betekent Low-Frequentie Array (of lage frequentie telescoop) en is 13 juni 2010 officieel geopend door toenmalig Koningin Beatrix. Na de officiële opening werd een overeenkomst getekend tussen Nederland, Frankrijk, Duitsland, Zweden en Engeland om gezamenlijk gebruik te maken van de Lofar antennestations, die daar ook gebouwd zijn. Het is het grootste RT (radiotelescoop)-gebied ter wereld en doet astronomisch onderzoek in het frequentiebereik tussen 10 en 240 MHz. (de lange radiogolven). De Lofar radioscoop heeft tienduizenden kleine onopvallende antennes, verdeeld over vele tientallen velden in Nederland en de deelnemende landen. Door dit geheel van meetpunten is het bereik megagroot en ontstaat er een groot geheel van gegevens uit de ruimte. De lage frequentiegolven met de lange golflengtes kunnen zo door Lofar opgevangen worden. De meeste antennevelden liggen in Oost-Drenthe, maar ook in Gelderland en Friesland liggen antennevelden. Het centrale punt van Lofar bevindt zich op een terp tussen de Drentse plaatsen Exloo en Buinen. Sensoren worden geplaatst zodat Lofar een zeer snel sensornetwerk is. Dit sensorennetwerk kan ook voor andere doeleinden gebruikt worden. Het sensorennetwerk van Lofar gaat via glasvezel, gekoppeld aan pc’s wereldwijd.

Andere doeleinden

Op technisch gebied wordt er samengewerkt met TNO Telecom en Lucent Technologies die betrokken zijn bij het glasvelzeltransport. Met IBM Research wordt samengewerkt rond de IBM computer die staat bij de RUG (Rijksuniversiteit Groningen). Zo kunnen o.a. seismologen, boeren, en weerkundigen van Lofar gebruikmaken.

Seismologen en Lofar

De seismologie is het wetenschappelijke gedeelte binnen de geofysica. Seismologen houden zich bezig met de opbouw en samenstelling van de bodem. Zo is het bedoeling om de bodem als gevolg van de gasboringen bij Slochteren (Groningen) in kaart te brengen.

Lofar en landbouw

De boeren die meedoen, houden met draadloze sensoren de temperatuur, licht, luchtdruk en luchtvochtigheid bij. Zo is het de bedoeling om de aardappelziekte Phytophtora in kaart te brengen.

Lofar en het weer

Lofar is met TU-Delft, TNO en KNMI een geofysisch sensornetwerk gestart. Via geofoons zijn sensoren geplaatst. Een ‘geofoon’ is een soort microfoon die geluiden vanuit de aarde op kan vangen. Zo kan er onderzoek plaatsvinden naar aardschokken, opbouw van de diepe ondergrond en over de manier waarop de ondergrond beweegt. Via microbarometers* in de grond van het Lofar-veld meet het KNMI infrageluid uit de atmosfeer. Het KNMI kan zo ook kernproeven registreren en onderzoek doen naar onweer, aardschokken of geluiden van onbekende fenomenen in de atmosfeer.

* Een microbarometer is een zeer gevoelige en hoogfrequente variant van de barometer. Een microbarometer meet de luchtdruk zeer nauwkeurig.

Weetjes

  • Met de Lofar radiotelescoop is ontdekt hoe de bliksem ontstaat in een cumulonimbuswolk (donderwolk) en hoe in de wolk elektromagnetische velden worden gemeten.
  • Astronomen hebben met de Lofar radiotelescoop de grootste koolstofatomen buiten onze Melkweg ontdekt.
  • De Nederlandse radiotelescoop Lofar heeft twee nieuwe pulsars ontdekt. Pulsar signalen informatie over het gedrag van zwaartekracht en materie onder extreme omstandigheden. Tot nu toe zijn 2000 pulsars ontdekt. Astronomen gaan er echter van uit dat er alleen al in de Melkweg 50.000 actieve pulsars zijn
  • De uitbreiding van de Lofar-radioscoop is al bekend. De bedoeling is dat er in 2018 gebouwd gaat worden aan de Square Kilometre Array (SKA). De SKA wordt dan 's werelds grootste en krachtigste radiotelescoop. SKA wordt gebouwd in zowel Zuid-Afrika als Australië en de eerste resultaten worden vanaf 2020 verwacht.
© 2015 - 2017 Rieja, het auteursrecht van dit artikel ligt bij de infoteur. Zonder toestemming van de infoteur is vermenigvuldiging verboden.
Gerelateerde artikelen
SKA of de Square kilometer ArraySKA of de Square kilometer ArrayDe Square kilometer Array (SKA) is een radiotelescoop-project en staat in Australië en Zuid-Afrika. SKA is zo krachtig d…
Ontvangst draadloos internet verbeterenDraadloze netwerken thuis zijn zeer populair, ze helpen je van al die vervelende wirwar aan draden af. Maar het is niet…
Het LoRa-netwerk en internet der dingenHet LoRa-netwerk en internet der dingenEen definitie van het internet der dingen (Internet of Things, afgekort IoT) is: het internet, waar alledaagse voorwerpe…
Google maakt drone om 5G-internet te verspreidenGoogle maakt drone om 5G-internet te verspreidenGoogle wil internettoegang voor iedereen, met 5G. Vooral in de afgelegen gebieden en in ontwikkelingslanden hebben veel…
Samenvatting ANW: Het HeelalSamenvatting ANW: Het HeelalANW is een verplicht vak in de bovenbouw van alle Havo en Vwo klassen. ANW wordt vaak in het vierde of vijfde leerjaar g…
Bronnen en referenties

Reageer op het artikel "Westerbork Synthese Radio Telescoop (WSRT) en Lofar"

Plaats als eerste een reactie, vraag of opmerking bij dit artikel. Reacties moeten voldoen aan de huisregels van InfoNu.
Meld mij aan voor de tweewekelijkse InfoNu nieuwsbrief
Infoteur: Rieja
Laatste update: 29-09-2016
Rubriek: Wetenschap
Subrubriek: Sterrenkunde
Bronnen en referenties: 7
Schrijf mee!