Je leest:

‘Radiotelescoop op de maan komt er’

‘Radiotelescoop op de maan komt er’

Heino Falcke, hoogleraar Astrodeeltjesfysica en radioastronomie aan de Radboud Universiteit Nijmegen, is ervan overtuigd. Zijn gewenste telescoop op de maan komt er. NASA heeft een maaninstituut opgericht om onderzoek vanaf de maan voor te bereiden, en Falcke is erbij betrokken; als enige Europeaan.

Meeliften met Chinese maanmissie

De astronomen van de Radboud universiteit in Nijmegen hebben er lang op moeten wachten, en in juni 2016 kwam het verlossende woord uit onverwachte hoek: een Nederlandse radioantenne mag in 2018 mee op een Chinese missie naar de achterkant van de maan.

De satelliet zal niet landen op de maan, maar blijven hangen in een zogeheten L2 punt, een punt waar de aantrekkingskracht van de aarde en de maan elkaar in evenwicht houden. De satelliet kan daardoor lang boven de achterkant van de maan, uit het zicht van de aarde, blijven hangen.

Het Radboud Radio Lab onder leiding van directeur Marc Klein Wolt slaagde erin de deal met de Chinese ruimtevaartorganisatie CNSA te sluiten. Het Delftse ruimtevaartbedrijf ISIS zal de radioantenne gaan bouwen.

Radboud universiteit

LUNAR is de naam. Het staat voor Lunar University Node for Astrophysics Research. Dit initiatief van NASA wordt ingevuld door een consortium van toponderzoeksinstituten – waaronder MIT en de universiteit van Colorado – en ruimtevaartbedrijven. LUNAR wil de maan gebruiken als platform voor onderzoek naar de zon, voor zwaartekrachtmetingen en voor onderzoek naar de oorsprong van het universum.

En daar komt Heino Falcke van het Institute for Mathematics, Astrophysics and Particle Physics (IMAPP) van de Radboud Universiteit Nijmegen in beeld. De hoogleraar, mede aangesteld vanwege ASTRON, is uitgenodigd om deel te nemen in deze LUNAR-groep vanwege zijn ervaring met het ontwerp van radiotelescopen en recent wetenschappelijk werk.

Heino Falcke, hoogleraar Astrodeeltjesfysica en radioastronomie aan de Radboud Universiteit Nijmegen, is ervan overtuigd. Zijn gewenste telescoop op de maan komt er. Deze maand heeft NASA een maaninstituut opgericht om onderzoek vanaf de maan voor te bereiden. En Falcke is erbij betrokken, als enige Europeaan.

Astronaut Neil Armstrong maakte deze foto van zijn collega Buzz Aldrin tijdens de maanlanding van de Apollo 11 – de eerste raket die op de maan landde, in 1969. De apparaten die hier te zien zijn worden gebruikt voor experimenten die het maanoppervlak onderzoeken. Maar ook voor observatie van de rest van het heelal is de maan een goede uitvalsbasis.

Falcke wil niet de maan zelf onderzoeken, maar er naar toe om er een radiotelescoop te bouwen. Op de maan is het namelijk veel stiller dan op aarde, waar radioprogramma’s en auto’s de radiosignalen uit de kosmos voor een deel overstemmen. Bovendien filtert de atmosfeer de langste radiogolven uit het signaal.

Oorsprong van het heelal

En Falcke wil juist luisteren naar het vertraagde ruisen van de oudste ‘geluiden’ uit het heelal, naar de fragmenten van de eerste periode na de bigbang, de oertijd in het heelal toen er nog geen materie was gevormd. Aan de stille kant van de maan welteverstaan: de kant die wij nooit zien. Die kant ligt namelijk in de radioschaduw van de aarde. Dit brengt meteen wel een extra probleem met zich mee: de communicatie met de aarde. Of het nu robots of mensen zijn die daar het observatorium bouwen: contact met thuisbasis aarde is cruciaal. Daarom moet er eerst een communicatiesatelliet rond de maan gelanceerd worden. Problemen genoeg dus nog, en voor het zover is zijn we wel minimaal tien jaar en enige kleine experimenten verder, maar Falcke is optimistisch.

‘De tijd voor maanexploratie is gunstig. NASA en ESA denken serieus na over een bemand station op de maan. Het doel van die onderneming is niet zozeer fundamenteel wetenschappelijk onderzoek, maar verkenning van wat er allemaal bij komt kijken om buiten de aarde te leven. ESA heeft een verkennende studie gedaan naar een maanlander, waar ik bij betrokken was. Er komen nu vervolgstudies.’ De radiogolven die iets vertellen over het vroege heelal waren ooit veel kortere golven, zoals die van mobiele telefoons. Door het uitdijen van het heelal is dat licht nu alleen extreem uitgerekt waar te nemen in het spectrum van een ultralage radiofrequentie met golven kleiner dan 100MHz. Ze zijn dan ook dertien miljard jaar oud.

Radiogolven

Prof. Falcke is gespecialiseerd in de astrofysica van superzware zwarte gaten in de centra van melkwegstelsels en de astrofysica van kosmische straling. Hij is bovendien coördinator van een netwerk van astronomen in toponderzoeksschool NOVA die onderzoek doet naar de extremen van het heelal en juist daarvoor wil hij naar de maan. Falcke is ook betrokken bij het LOFAR-project, de nieuwe Nederlandse superradiotelescoop gebouwd door ASTRON (het Nederlands instituut voor radioastronomie), die dit jaar de eerste wetenschappelijke testmetingen gaat doen.

Vanaf aarde wordt op veel plaatsen radiostraling uit het heelal gemeten, bijvoorbeeld in Drenthe. Daar wordt druk gebouwd aan LOFAR, de Low Frequency Array. LOFAR bestaat uit 25.000 antennes die over een gebied van zo’n 320 hectare worden verspreid, met uitlopers tot in noord-Groningen en Duitsland. Radiotelescopen op aarde hebben het voordeel van het grote oppervlak waarmee ze gebouwd kunnen worden, maar ondervinden wel veel storing van de radiogolven die al op aarde voorkomen.
ASTRON

Het is dit type telescoop dat Falcke op de maan hoopt te zetten. ‘Het voordeel is dat zo’n telescoop uit veel relatief kleine onderdelen bestaat, die meteen geïnstalleerd kunnen worden en dan kunnen gaan meten. Bij elke volgende missie kan er dan een uitbreiding mee.’

Vorig jaar ontving Falcke een ERC advanced grant, een grote onderzoeksubsidie van de EU van tweeënhalf miljoen euro, in Falckes geval uitgebreid met een miljoen voor de ontwikkeling van radioantennes die vanaf de aarde werken.

Bron:

  • Science with a lunar low-frequency array: from the dark ages of the Universe to nearby exoplanets, Sebastian Jester, Heino Falcke, New Astronomy Review.

Zie verder over maantelescopen:

Telescoop op Maan of in omloopbaan? (Kennislinkartikel) Netwerk antennes op de Maan (Kennislinkartikel)

Zie verder over LOFAR:

Na Dwingeloo en Westerbork komt LOFAR (Kennislinkartikel) De website van het LOFAR-project (Engels)

Dit artikel is een publicatie van Radboud Universiteit Nijmegen.
© Radboud Universiteit Nijmegen, alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 23 april 2009

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.