Horchposten für Signale aus dem frühen Weltall

Von: Jörg Abels
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Im Endausbau wird das Antennenfeld an der Zufahrtsstraße zum Forschungszentrum Jülich zwischen Hambach und Jülich-Daubenrath in etwa aussehen wie die bereits fertig gestellte Lofar-Station in Effelsberg. Foto: Max-Planck-Institute für Radioastronomie Bonn

Hambach/Jülich. Die aufgeschütteten Erdmassen zwischen Hambach und Daubenrath an der Zufahrtsstraße zum Forschungszentrum Jülich (FZJ) lassen derzeit kaum erahnen, das auf einem Acker an der nordwestlichen Grenze der Gemeinde Niederzier in diesen Tagen ein Teil des so genannten Lofar-Projekts entsteht, der größten über Datenleitungen vernetzten digitalen Teleskopanlage der Welt.

Lofar steht für „Low Frequency Array”, eine Anordnung von Antennen, die langwellige kosmische Signale in äußerst niedrigen Frequenzbereichen empfangen. Diese Signale können nicht mehr mit den herkömmlichen beweglichen Parabolspiegeln erfasst werden.

Benötigt werden große, fest am Boden installierte Antennenfelder, die zum Teil hunderte Kilometer voneinander entfernt liegen. Die Signale werden dann zusammengeschaltet, mit Hilfe von Supercomputern ausgewertet und zu einem optischen Bild zusammengesetzt.

Das Antennenfeld am Forschungszentrum Jülich ist das fünfte seiner Art in Deutschland. Weitere 36 wurden bereits in den Niederlanden errichtet. Federführend ist das dortige radioastronomische Institut Astron, das die Lofar-Technologie auch entwickelt hat. „Der Charme der Technik ist, dass durch die Signalkopplung ein virtuelles Teleskop entsteht, dass nicht mehr nur in eine Richtung schaut”, erklärt Dr. Thomas Fieseler, der das Projekt am FZJ betreut.

Die Forscher erhoffen sich durch Lofar vollkommen neue Erkenntnisse aus der Frühzeit des Universums vor rund zwölf Milliarden Jahren, als die ersten Sterne und Galaxien entstanden. Lofar soll aber auch Informationen über kosmische Magnetfelder und Schwarze Löcher in Milchstraßensysteme liefern. Planeten mit Magnetfeldern in anderen Sonnensystemen können aufgespürt und Eruptionen auf der Sonne in einer bislang unerreichten Präzision verfolgt werden.

Die Lofar-Station am FZJ besteht aus zwei rund 70 mal 70 Meter großen Antennnenfeldern mit verschiedenen Antennentypen abhängig vom Frequenzbereich, erklärt Thomas Fieseler. Einmal handelt es sich um rund 90 senkrecht im Boden verankerte und mit Drähten zum Boden abgespannte Stangen, zum anderen um weitere 90 fünf mal fünf Meter große Kunststoffelemente, in denen jeweils 16 Antennen zusammengefasst werden.

Die erfassten Daten werden vor Ort gesammelt und direkt ins Supercomputerzentrum des Forschungszentrums übermittelt. Und nicht nur sie. „Wir werden in Jülich auch die Daten der übrigen deutschen Lofar-Standorte in Effelsberg, Garching, Potsdam und Tautenburg auswerten und speichern”, erklärt Dr. Fieseler die besondere Bedeutung des Standorts Jülich für die deutschen Projektpartner. Anschließend werden die Daten in die Niederlande weitergeleitet.

„Die Antennen, die wir installieren, sind für die Bevölkerung absolut harmlos, versichert Fieseler. „Wir empfangen hier lediglich Signale, gesendet wird nichts.” Daher seien etwaige Ängste unbegründet.

Die Gesamtkosten für die Errichtung des Antennenfeldes belaufen sich auf rund 1,5 Millionen Euro. Davon entfallen 1,2 Millionen Euro auf das technische Equipment und werden vom Bundesforschungsministerium getragen. Die reinen Baukosten von 300.000 Euro teilen sich das Forschungszentrum Jülich und seine Kooperationspartner, die Jacobs Universität Bremen und die Ruhr-Universität Bochum.

Mit der Fertigstellung rechnet Thomas Fieseler spätestens bis zum Jahresende, die ersten Signale aus den Weiten des Weltraums hofft man in Jülich im Frühjahr aufnehmen zu können.
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