18 apr 2001
Nummer 48 18 april 2001
Groningse wetenschappers bouwen mee aan reusachtige radio-telescoop
Groningse wetenschappers bouwen mee aan reusachtige radio-telescoop
Hoge eisen
Extreem soort radio
Hubble Ruimte Telescoop
Atmosferische storing
Voortouw
NOVA
Mixer
Noot voor de pers
Groningse onderzoekers werken mee aan de bouw van een nieuwe radio
telescoop in Chili, de Atacama Large Millimeter Array (ALMA). De
ALMA telescoop zal bestaan uit 64 schotelantennes van elk 12 meter
doorsnee. Gecombineerd geven de schotels een beeld dat tienmaal
meer details bevat dan dat van de Hubble Ruimte Telescoop. De
Groningse vestiging van de Stichting Ruimteonderzoek Nederland
(SRON) en het Kapteyn Instituut van de Rijksuniversiteit Groningen
ontwerpen en bouwen een deel van de supergevoelige ontvangers die
bij de schotels horen.
Amerika en Europa besloten in 1999 tot samenwerking bij de bouw van
ALMA. Begin deze maand trad ook Japan toe. Op 6 april 2001 werd in
Tokio een intentieverklaring getekend. Samenwerking is nodig, omdat
het ALMA-project in veel opzichten gigantisch is. De
ontwikkelingsfase, waarin prototypen worden gebouwd, duurt tot
2003. Daarna moet tot 2009 elke maand een complete schotelantenne
plus toebehoren worden geassembleerd en geïnstalleerd in de op
5.000 m hoogte gelegen Atacama woestijn in Chili.
Hoge eisen
Bouw en constructie vergen de uiterste nauwkeurigheid. De
paraboolvorm van de schotels met 12 meter diameter mag bijvoorbeeld
slechts 25 micrometer (een micrometer is eenduizendste millimeter)
afwijking hebben. Dit bij temperatuurverschillen van 40 °C overdag
tot -10 °C 's nachts. Veel van de technieken die bij de bouw van
ALMA worden toegepast zijn niet nieuw, maar de eisen die aan de
apparatuur worden gesteld zijn dat zeker wel. De ontvangers moeten
aan buitengewoon hoge eisen voldoen. Ze moeten zeer ruisarm zijn en
uiterst betrouwbaar werken.
Extreem soort radio
Project-medewerker dr. Ronald Hesper noemt de ontvangers die de RUG
gaat bouwen een 'extreme vorm van een gewone radio-ontvanger'. "Het
principe is te vergelijken met dat van een gewone FM-radio, maar de
specificaties hebben een totaal andere dimensie. Zo is de
ontvangstfrequentie zo'n 6000 maal hoger dan die van een normale
radio. En de gevoeligheid zal zelfs vele miljoenen malen groter
zijn." Hesper werkt in het project samen met de van oorsprong uit
Rusland afkomstige dr. Andrey Barychev. Die schetst het verschil
met de gewone radio als: "Zo'n beetje als dat tussen een
wolkenkrabber en tuinhuisje. Allebei gebouwen, maar toch niet echt
vergelijkbaar".
Hubble Ruimte Telescoop
Door de hoge beeldscherpte en grote gevoeligheid zal het mogelijk
zijn om met ALMA dieper dan ooit in het heelal te kijken. Dat
betekent dat men nieuwe gegevens over de oorsprong van
sterrenstelsels kan verzamelen. Ook kunnen chemische processen die
een rol spelen bij de vorming van sterren en planeten in meer
nabije sterrenstelsels bestudeerd worden. De beelden van ALMA zijn
een aanvulling op die van de Hubble Ruimte Telescoop. "In principe
geldt voor iedere telescoop: hoe groter het oppervlak, hoe beter
het beeld", zegt Hesper. "Wat afmeting betreft ben je bij een
ruimte-telescoop zoals de Hubble beperkt door wat nog met raketten
te lanceren is. Op de aarde geldt dat niet, maar hier word je
beperkt door absorptie van straling in de atmosfeer."
Atmosferische storing
De ALMA telescoop zal geschikt zijn op het opvangen van straling
met golflengten in het zogenaamde millimeter en submillimeter
gebied. Dat zijn golflengten van zo'n 0,3 tot 10 millimeter. In dat
frequentiegebied ondervindt men bij observaties last van de
atmosfeer. Met name zuurstof en waterdamp storen. Vandaar dat
gekozen is voor een groot hooggelegen plateau in de kurkdroge
Atacama woestijn.
Voortouw
Voor de bouw van ALMA moet een reeks technische barrières
overwonnen worden. Nederland speelt een belangrijke rol op twee
technische gebieden. Ingenieurs en technici van de stichting ASTRON
in Dwingeloo, waar het onderzoek van de radiosterrenwacht
Westerbork plaatsvindt, nemen het voortouw bij de ontwikkeling van
de zogenaamde 'Advanced Correlator'. De correlator is het centrum
waarin de signalen van de ontvangers van de schotels gecombineerd
worden, zodat ze alle 64 samen als één telescoop werken. Die heeft
dan een oppervlakte dat ongeveer zo groot is als een voetbalveld.
Omdat de 14 schotels van Westerbork ook werken met een correlator,
heeft ASTRON ervaring op dit gebied.
NOVA
SRON Groningen en de RUG gaan in samenwerking met de TU Delft de
ontvangers voor de 600 tot 720 GHz band bouwen, een van de tien
frequentiebanden die de ALMA telescoop zal ontvangen. De leiding
van dat project heeft dr. Wolfgang Wild, die tevens
verantwoordelijk is voor de coördinatie van al het Europese
ontvangerwerk. Het werk wordt gefinancierd door de Nederlandse
Onderzoekschool voor Astronomie (NOVA).
Mixer
Het hart van de ontvangers is de 'mixer', een metalen instrument
van enkele centimeters lang dat het gevoelige 'oog' vormt van de
ontvanger. Het signaal uit het heelal wordt in de mixer gemengd met
een signaal uit een lokale oscillator en zo geschikt gemaakt voor
verdere verwerking. De Groningse firma Witec uit Ter Apel zal een
belangrijk onderdeel, de 'golfpijpjes' van 0,4 millimeter die zeer
precies moeten passen, leveren. Inschakelen van bedrijven is
onvermijdelijk als de seriebouw start in 2003, zegt Hesper. "Eén
mixer kunnen we op de universiteit nog zelf maken, maar een serie
van 64 met een tempo van één per maand zeker niet." Het ligt zelfs
in de verwachting dat andere bedrijven die nodig zijn voor de bouw,
opgericht zullen worden in het Zernike Science Park van de RUG.
Begin pagina
Noot voor de pers
Meer informatie: dr. R. Hesper, tel. (050) 363 8287/4074, fax.
(050) 363 4033, e-mail: r.hesper@sron.rug.nl
Zie ook: www.alma.nrao.edu en www.eso.org/projects/alma/
Begin pagina