EU flag

LOFAR 2-20's

LOFAR (Low Frequency Array) is een belangrijke radiotelescoop in Noord-Nederland die gebouwd is in 2009. Vanaf 2020 wordt er geïnvesteerd in de tweede fase van LOFAR. Voor deze tweede fase is extra kennis op het gebied van elektronica, uitbreiding van de velden, bredere inzetbaarheid van LOFAR en milieuvriendelijke toepassingen vereist. Deze kennis wordt in dit project ontwikkeld door ASTRON met de noordelijke (MKB) bedrijven NEWAYS, MAJOR en AMPULZ. Hierdoor ontstaat er een goede kans voor valorisatie van deze kennis in 2020.

 


Supported byLOFAR 2-20’s wordt ondersteund door de Europese EFRO subsidie van het Samenwerkingsverband Noord-Nederland (SNN) en van de provincies Drenthe en Friesland.

 


AANLEIDING

LOFAR is de grootste telescoop ter wereld met een golflengtebereik en is daarmee uniek in de wereld. De technologie voor LOFAR is ontwikkeld door ASTRON in samenwerking met het bedrijfsleven en uitgerold in het eerste decennium van deze eeuw en operationeel sinds 2010. In de loop van het huidige decennium is LOFAR gegroeid in Europa; 73% van de LOFAR-velden bevindt zich in Noord-Nederland, er is een aandeel van 12% in Duitsland en 15% van de overige velden bevindt zich verspreid over Polen, Engeland, Frankrijk, Zweden, Ierland en Letland. In Italië plus enkele andere landen bestaan plannen om aan te sluiten bij LOFAR en nieuwe stations te laten bouwen.

De Noord-Nederlandse industrie was bij de ontwikkeling van kennis en technologie voor LOFAR betrokken voor de prototypes, delen van het definitieve ontwerp en de uiteindelijke productiedelen, assemblage en uitrol in het veld. ASTRON was als kennisinstelling betrokken bij de ontwikkeling van het ontwerp, de begeleiding van de kwaliteitsaspecten van de productie, de validatie en het testen van de uiteindelijke telescoop en ook verantwoordelijk voor het totale management. Mede door kennis die opgebouwd was in de voorfase van het project is een groot deel van de uiteindelijke productie van LOFAR bij de Noord-Nederlandse industrie terechtgekomen. Met LOFAR hebben ASTRON en haar partners laten zien dat het mogelijk is zowel hightech startups te faciliteren als impulsen te geven aan productiebedrijven. Voor de industrie was LOFAR een “Living Lab” waarin nieuwe productietechnieken en innovatieve software kon worden ontwikkeld en gedemonstreerd.

LOFAR map
Figuur 1. De LOFAR Radiotelescoop met alle Internationale stations

Toekomstige ontwikkeling LOFAR

In Australië wordt op dit moment gebouwd aan een vergelijkbare telescoop voor het zuidelijk halfrond: SKA-LOW. Onder leiding van ASTRON en in samenwerking met Europese en Australische partners wordt gewerkt in het Aperture Array Development Consortium (AADC) aan enkele belangrijke werkpakketten hiervoor. Vanwege de zuidelijke ligging zijn SKA-LOW en LOFAR complementair aan elkaar en geen directe concurrenten, maar de ontwikkelingen ten behoeve van SKA laten wel zien welke mogelijkheden nieuwe technologieën bieden. Na 10 jaar is de technologie voortgeschreden en zijn er nieuwe mogelijkheden en ook verbeteringen mogelijk voor LOFAR, en zelfs vereist. Hiervoor zal vanaf circa 2020 worden geïnvesteerd in de upgrade van bestaande en nieuwe velden in Europa en Noord-Amerika. Naast de technologische vernieuwing ontstaan hierdoor ook nieuwe en verbeterde onderzoeksmogelijkheden voor de radioastronomie.

Om de benodigde significante verbetering van de LOFAR-technologie mogelijk te maken is er nieuwe kennis nodig op het gebied van analoge en digitale elektronica voor o.a. antennes en verwerkingsapparatuur met betere prestaties en een lager energieverbruik en PV-omvormers met ultralichte RFI (Radio Frequency Interference) om duurzame energievoorziening van LOFAR-velden mogelijk te maken.

DOELSTELLING

De primaire doelstelling van het project is het ontwikkelen van nieuwe kennis om LOFAR2.0 mogelijk te maken. Met de huidige kennis en technologie is het niet mogelijk om de gestelde c.q. verwachte eisen en randvoorwaarden voor de nieuwe generatie LOFAR-veldstations mogelijk te maken. Daarom wordt in dit project kennis ontwikkeld op de volgende terreinen:

  • Antennesystemen: ontwikkeling van kennis ten aanzien van analoge front-end elektronica voor grotere gevoeligheid en verbeterde storingsonderdrukking (Radio Frequency Interference) en lager energieverbruik.

  • Dataverwerking en -transport: ontwikkeling van kennis met betrekking tot digitaal back-end elektronica voor functionele uitbreiding, filteren, selecteren en digitaliseren van grote hoeveelheden data.

  • PV-energiesysteem: ontwikkeling van kennis met betrekking tot PV-omvormers met ultra-lage ongewenste uitstraling, RFI.Partners LOFAR 2-20s

Secundaire doelstellingen van het project zijn het versterken van de technologische kennispositie van de betrokken noordelijke bedrijven en de wetenschappelijke kennispositie van ASTRON. Hiermee kan zowel het profiel van het noorden als kennisregio als de economische ontwikkeling worden gestimuleerd.

Het samenwerkingsverband bestaat uit kennisinstituut ASTRON en de Noord-Nederlandse bedrijven Ampulz, Neways en Major. Zij zullen gezamenlijk de benodigde kennis ontwikkelen binnen dit project.