LOFAR-Station Norderstedt

Ein Beitrag der Universitäten Hamburg und Bielefeld zum internationalen LOFAR-Radioteleskop

Mit einem kompakten Arbeitseinsatz haben am 10. Juli 13 Mitarbeiter und Mitarbeiterinnen der Hamburger Sternwarte den Schutz der DE609 LBA-Antennen vor Nagetieren verstärkt. Immer wieder fielen Antennenmasten um, weil die Halterungen für die Antennendrähte zerbissen wurden. 384 bissfeste Plastikschläuche wurden an den Verankerungspunkten der Antennen aufgezogen.  Der Erfolg der Aktion wurde mit einem Barbecue auf dem Stationsgelände gefeiert. Für die im letzten Jahr an die Sternwarte gekommenen Teilnehmer/innen war es eine gute Gelegenheit, die Station erstmalig zu besichtigen.

Members from the Sternwarte in Bergedorf enforced the LBA-Antenna supensions, which have been damaged in the past frequently by rodents, with robust tubes. For many of the participants is was their first visit to the station, which is a 1-1.5 hour drive away from the Sternwarte. The working excursion was closed with a barbecue.

Damaged rope
Mounting the tube
Fixing the rope
LBA Antenna protected
LBA Antennas
The Team

Seit dem Sommer 2016 werden die Antennenfelder  regelmässig  von einem Wachdienst kontrolliert, der insbesondere Nagetiere vertreiben soll.  Als Sitzgelegenheit für die Greifvögel sorgen mehrere Julen rund um das Gelände für Bequemlichkeit.

 Since summer 2016 the antenna fields are regularly observed by a guard service to keep off rodents. To allow relaxed seating for the birds of prey several perches were installed around the site.

Jule am LBA-Feld Wachdienst
 

Am Tag der Offenen Tür 1.10.2016 der Hamburger Sternwarte in Bergedorf wurde auf dem Gelände der Sternwarte eine "Mini-LOFAR"-Station eingeweiht, die Besucher über die DE-609 LOFAR_Station in Norderstedt informieren soll. Die "Mini-LOFAR"-Station aus  3 grossformatigen Fotos, 2 Informationstafeln, ein Exemplar einer Low-Band Antenne und einem Elektronik-Bauteil einer HIgh-Band Antenne. Die "Mini-LOFAR"-Station ist eine Daueraustellung und kann während der Öffnungszeiten des Besucherzentrums Hamburger Sternwarte besichtigt werden.

On the Open Day October 1, 2016 of the Hamburger Sternwarte in the suburban area Bergedorf a "Mini-LOFAR"-Station was inaugurated to inform visitors about the DE-609 LOFAR station in Norderstedt. The "Mini-LOFAR"-Station consists of several displays, an original LOFAR Low-Band antenna and an electronic device of an High-Band antenna. The "Mini-LOFAR"-Station is on permanent display at the Sternwarte and can be visited during the opening hours of the Besucherzentrum Hamburger Sternwarte.

 

Mini-Station 1 Low-Band Antenna
 

Unbemerkt von den Arbeitern, die im vergangenen Herbst die LOFAR-Station in Norderstedt errichteten, informierte man sich offenbar auch aus dem Weltraum nach dem Stand der Bauarbeiten.  Auf Google Maps sind nun die Aufnahmen eines Satelliten zu finden, die eine frühe Bauphase dokumentieren. Man sieht deutlich die beiden runden, exakt eingeebneten Bereiche für die beiden Antennenfelder (HBA links, LBA rechts). Gut zu sehen sind auch die Verlegearbeiten der Signalkabel im Erdreich (links) und das Fundament für den Container mit der Empfangs-Elektronik (mitte oben). Beim nächsten Überflug schauen wir mit der mittlerweile fertigen Station zurück...

 

Anfang des Jahres wurde die sechste deutsche LOFAR-Station in Norderstedt in Betrieb genommen. Sie leistet seitdem ihren Beitrag zu Observationen im internationalen Verbund ILT und wird für die Forschung der beteiligten Institute im Rahmen von GLOW genutzt. Die feierliche Eröffnung findet am 9. September statt. Die Fakultät für Physik der Uni Bielefeld und die Sternwarte Hamburg laden hierzu herzlich alle ein, die zur Verwirklichung der Station beigetragen haben. Die Einladungen sind derzeit auf dem Postweg und werden, falls noch nicht geschehen, hoffentlich in Kürze zugestellt.

 

Am 4. Februar 2015 hat die LOFAR-Station in Norderstedt (DE609) zum ersten Mal an einer regulären Aufnahme des International LOFAR Telescope (ILT) mitgewirkt. Jede der nun 49 Stationen des Verbunds steuert einen Teil der gesamten Aufnahmefläche bei. Eine größere Fläche erhöht die Sensitivität des Teleskops. Die neue Station ermöglicht also die Aufnahme schwächer strahlender Objekte. Außerdem verbessert sie auch aufgrund ihrer strategisch günstigen Position das Bild, da sich der räumliche Abstand der Stationen voneinander auf die Abbilde-Qualität auswirkt: DE609 schließt sozusagen eine Lücke im Stations-Netz des Interferometer-Teleskops.

Im Diagramm ist der Beitrag der einzelnen Stationen zur Abbildeleistung des ILT erkennbar. Ein Teil der niederländischen Stationen, die 24 sogenannten Core Stations, verfügt über jeweils zwei Felder mit Antennen vom Typ HBA (High Band Antenna). Zusammen mit den HBA-Feldern der 14 niederländischen Remote Stations und den 9 International Stations, ergeben sich die hier gezeigten 71 Signalstärken. Die Norderstedter Station befindet sich ganz rechts im Diagramm.

Die Glasfaser-Anbindung bis zum Korrelator in Groningen in den Niederlanden steht. Seit wenigen Wochen befindet sich unsere Station im Testbetrieb. Dabei wurden erste Aufnahmen angefertigt, um das Instrument zu kalibrieren und Störquellen in der Umgebung aufzuspüren.

Bereits im Februar wird LOFAR-Station DE609, so die interne Bezeichnung, zusammen mit den derzeit 46 weiteren Stationen für reguläre Beobachtungen des International Lofar Telescope (ILT) genutzt. Außerdem steht sie den Wissenschaftlern in Bielefeld und Hamburg auch als Einzelstation für ihre Forschung zur Verfügung.

Als "First-Light" ist unten ein All-Sky-Video zu sehen, das mit einem Öffnungswinkel von etwa 140 Grad den größten Teil des Himmels über der Station erfasst. Die Aufnahme zeigt elektromagnetische Strahlung mit einer Frequenz von 49 Mhz über einen Verlauf von 24 Stunden, vom Nachmittag des 20. Januar bis zum Nachmittag des 21. Januar. Gut zu sehen sind Cassiopeia A (der Überrest einer Supernova; hier in der oberen Hälfte kreisend), Cygnus A (eine weit entfernte, jedoch im niedrigen Frequenzbereich sehr helle Galaxie; hier Cassiopeia voraus laufend, erst aus dem Bild heraus und später wieder hinein), sowie unsere Sonne (jahreszeitlich tief stehend, am unteren Rand). Vor allem im Südosten befinden sich außerdem noch einige Störquellen (erdgebunden, daher am Horizont und unbeweglich). Die relativ niedrige Auflösung der Aufnahme ist durch den begrenzten Abstand der Antennen zueinander bestimmt. Das Auflösungsvermögen im Verbund mit den anderen, über Europa verteilten Stationen, ist daher wesentlich besser.

 

 

Am Dienstag, den 16.12.2014, wurde die LOFAR-Station Norderstedt von der AstroTec Holding BV an die Universitäten Bielefeld und Hamburg übergeben. Nur etwa zwei Monate nach Beginn der Bauarbeiten konnten nach einer gemeinsamen Besichtigung feierlich die Schlüssel für das neue Radioteleskop in Empfang genommen werden. Mit dem neuen Jahr dürfen wir uns also auf die ersten wissenschaftlichen Daten der Einrichtung freuen.

Ein herzliches Dankeschön an alle Beteiligten für diese tolle gemeinsame Leistung!

Im Laufe der letzten Woche waren Mitarbeiter von Astron (dem niederländischen Institut hinter LOFAR)  vor Ort in Norderstedt, um die jüngst fertiggestellte Station zu überprüfen. Während der sogenannten Validierung wurde die installierte Hardware auf Vollständigkeit geprüft und einem Funktionstest unterzogen. Defekte Komponenten wurden repariert oder getauscht, so dass nun sichergestellt ist, dass alle Antennen wie vorgesehen funktionieren. Außerdem wurde die Netzwerkanbindung der Station konfiguriert. Sobald sie in Betrieb geht, wird die LOFAR-Station mehr als drei Gigabit pro Sekunde an aufgenommenen Daten bis zum Korrelator nach Groningen streamen. Dort können die Datenströme aller LOFAR-Stationen miteinander verrechnet werden, z.B. um hochauflösende Abbildungen zu erlangen. Bevor es soweit ist, muss die Glasfaser-Verbindung bis zum Korrelator durchgeschaltet werden und die Station muss noch einige Aufnahme-Tests bestehen.

Im Laufe dieser Woche konnten wir die Bauarbeiten an unserer neuen LOFAR-Station beenden! Alle Antennen sind nun installiert, auch die Verkabelung im Container für die Weiterverarbeitung der Signale ist abgeschlossen. Nun stehen umfangreiche Hardware-Tests auf dem Programm. Sobald die Glasfaser-Anbindung bis in die Niederlande steht, kann dann der Testbetrieb aufgenommen werden.

 

Heute wurde das Feld mit den Antennen für den niedrigen Frequenzbereich (LBA - "low band antenna") fertig gestellt. Auch die Installation der Antennen-Module für den vergleichsweise hohen Frequenzbereich (HBA - "high band antenna) geht gut voran. Mit 46 von insgesamt 96 Modulen haben wir fast die Hälfte geschafft!

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