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Erste deutsche
Lofar-Station


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Erste deutsche LOFAR-Station in Effelsberg

Die erste deutsche LOFAR-Station wurde 2007-2009 in unmittelbarer Nähe des 100m- Radioteleskops Effelsberg in Zusammenarbeit zwischen ASTRON und dem MPIfR aufgebaut. Die Kosten von rund 1 Million € brachte die Max-Planck-Gesellschaft auf. Seit Ende 2007 steht eine schnelle Glasfaserverbindung (10 Gbit/s) zwischen Effelsberg und Bonn und weiter zum niederländischen LOFAR zur Verfügung. Weitere 4 deutsche Stationen wurden 2009-11 aufgebaut. Mit allen Stationen ist LOFAR die über Datenleitungen vernetzte Teleskopanlage mit der größten Sammelfläche der Welt.

Vertragsunterzeichnung am 4.12.2006
zwischen ASTRON und MPIfR
Vertrag
H. Butcher, J. Reitsma, A. Zensus, J. van Eust (v.l.n.r)
© MPIfR Bonn

Beschreibung Stationsaufbau

Die LOFAR-Station wird in dem sich nach Süden hin öffnenden Tal aufgebaut und besteht aus zwei Antennenfeldern, von denen 2007 zunächst das niederfrequente Feld installiert wurde. Das Feld für die höheren Frequenzen folgte 2009. Zusätzliche Sensoren für andere Forschungszwecke können später auf einem dritten Feld plaziert werden. Von jeder der 96 Antennen jedes Antennenfeldes führt ein exakt 110m langes Kabel in den Stationscontainer, der sämtliche Elektronik zur Steuerung der Einzelantennen, zur Datenerfassung und Datenaufbereitung enthält. Aus dem Container gelangt der Datenstrom von 2 Gbit/sec mittels Glasfaserkabel ins Stationsgebäude, wo die Glasfaserverbindung vom MPIfR in Bonn mit einer Kapazität von 10 Gbit/s endet.

Die Effelsberger Station ist die zweite LOFAR Station überhaupt und führt seit 2008 mit den ersten LOFAR-Stationen in den Niederlanden umfangreiche Tests und wissenschaftliche Experimente durch. Die Basislänge von 260 km ermöglicht Winkelauflösungen für Frequenzen von 30 MHz bis 80 MHz im Bogensekundenbereich.


lof-pos


Die Messdaten können auch vor Ort im „stand-alone-mode” genutzt werden. Dazu werden Speicher von mehreren Tera-Byte zur Aufnahme der Rohdaten installiert. Die Winkelauflösung beträgt dann einige Grad. Diese Beobachtungsart dient vornehmlich technischen Untersuchungen, soll aber auch zu neuen Erkenntnissen über die Verteilung der niederfrequenten Radiostrahlung in der Milchstraße genutzt werden.


Aufbau der niederfrequenten Lofar-Antennen in Effelsberg
November 2006 - März 2007
:
(alle Fotos: Wolfgang Reich, MPIfR)



183319061830

1929
1934
1982
1986 1958 2015

Eff+Lofar

eff-station
Kabel MPIfR
Container Cables
Effelsberger LOFAR-Station
im Sommer 2008
Ankunft des LOFAR-Kabels
am MPIfR in Bonn im Oktober 2007
Innenansicht des Containers
zur Daten-Vorverarbeitung
in Effelsberg


Am 20. März 2007 wurde die Effelsberger Lofar-Station mit den ersten 8 Dipolantennen für niedrige Frequenzen (10 - 80 MHz) erstmals erfolgreich getestet:


firstlight-image
firstlight-image2
firstlight-spectra
© S. Wijnholds, ASTRON Dwingeloo
© S. Wijnholds, ASTRON Dwingeloo
© Peter Müller, MPIfR Bonn
Eff+Lofar.1.010607
eff.42MHz.151107
In diesem Container laufen die Signale der 96
Dipolantennen zusammen und werden
zu einem Bild zusammengefügt, das über
 eine eigene Hochgeschwindigkeits-Datenleitung
zum MPIfR nach Bonn und von dort zum
Zentralrechner nach Groningen geschickt wird.

Die Daten werden parallel auch am MPIfR
aufgezeichnet
und ausgewertet.
(Foto: Wolfgang Reich, MPIfR)
Radiobild des Himmels bei 42 MHz, gemessen im
November 2007 mit den 96 Dipolantennen
der niederfrequenten Effelsberger LOFAR-Station.
Das breite Band oben links ist die Milchstraße,
die beiden Quellen oben sind Cyg A und Cas A,
die hellsten Radioquellen am Himmel.
(Peter Müller, MPIfR, und Stefan Wijnholds, ASTRON)


Aufbau der hochfrequenten Lofar-Antennen (110 - 240 MHz) in Effelsberg
im Juli 2009:



HBA1 HBA2
Die LOFAR-Station im Juli 2009
(Blick aus dem 100m-Teleskop)
Foto: James Anderson, MPIfR

Bild des gesamten Radiohimmels
im November 2009 bei 120 MHz.
Die Milchstraße verläuft über den gesamten Himmel.
Oben links: Cas A, Mitte: Cyg A.
Bild: J. Anderson, MPIfR
Die ersten Pulsarmessungen mit der
Effelsberger Station im August 2009
bei 30-78 MHz.
B1919+21 ist der erste, im Jahr 1968
entdeckte Pulsar.
Bilder: J. Anderson, MPIfR und J. Hessels, ASTRON


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