Erste deutsche LOFAR-Station


Erste deutsche LOFAR-Station in Effelsberg

Die erste deutsche LOFAR-Station wurde 2007-2009 in unmittelbarer Nähe des 100-m-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 weltweit größten Sammelfläche.

Vertragsunterzeichnung am 4.12.2006 zwischen ASTRON und MPIfR: H. Butcher, J. Reitsma, A. Zensus, J. van Eust (v.l.n.r) Bild vergrößern
Vertragsunterzeichnung am 4.12.2006 zwischen ASTRON und MPIfR: H. Butcher, J. Reitsma, A. Zensus, J. van Eust (v.l.n.r)
Verteilung der LBA-Antennen in Effelsberg Bild vergrößern
Verteilung der LBA-Antennen in Effelsberg

Beschreibung Stationsaufbau


Die LOFAR-Station ist 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 weitere Forschungszwecke können später auf einem dritten Feld platziert werden. Von jeder der 96 Antennen eines jeden Antennenfeldes führt ein exakt 110 m 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 Glasfaserarbindung vom MPIfR in Bonn mit einer Kapazität von 10 Gbit/s endet.
Die Effelsberger Station war 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. Die Messdaten können auch vor Ort im „stand-alone-mode” genutzt werden. Dazu wurden 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

Erster Test bei niedrigen Frequenzen

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

 

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Erste Pulsarmessungen im August 2009 mit der Effelsberger Station bei 30-78 MHz. B1919+21 ist der erste, im Jahr 1968 entdeckte Pulsar. Bild vergrößern
Erste Pulsarmessungen im August 2009 mit der Effelsberger Station bei 30-78 MHz. B1919+21 ist der erste, im Jahr 1968 entdeckte Pulsar. [weniger]

Das hochfrequente Antennenfeld (vorne im Bild) besteht aus 96 Styroporkästen von etwa 5 x 5 m Größe, in die Metallplatten eingelassen und die mit stabiler Plastikfolie abgedeckt sind. Bild vergrößern
Das hochfrequente Antennenfeld (vorne im Bild) besteht aus 96 Styroporkästen von etwa 5 x 5 m Größe, in die Metallplatten eingelassen und die mit stabiler Plastikfolie abgedeckt sind. [weniger]
Die LOFAR-Station im Juli 2009 (Blick aus dem 100-m-Teleskop) Bild vergrößern
Die LOFAR-Station im Juli 2009 (Blick aus dem 100-m-Teleskop)
Bild des gesamten Radiohimmels im November 2009 bei 120 MHz. Die Milchstraße verläuft über den gesamten Himmel. Oben links: Cas A, Mitte: Cyg A.<br /><br /> Bild vergrößern
Bild des gesamten Radiohimmels im November 2009 bei 120 MHz. Die Milchstraße verläuft über den gesamten Himmel. Oben links: Cas A, Mitte: Cyg A.

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