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Die Herausforderung in der hier beschriebenen
Beobachtungsmethode besteht in der gleichzeitigen Beobachtung mit einer Reihe
von Radioteleskopen, die über ganz Europa verteilt sind (Effelsberg in
Deutschland, Canbridge und Jodrell Bank in Großbritannien, Medicina in
Italien, Onsala in Schweden, Torun in Polen und Westerbork in den
Niederlanden), wobei mit der Technik der Radiointerferometrie ein gigantisches
Radioteleskop der Größe von Westeuropa virtuell erzeugt wird. Die
Daten werden nahezu in Echtzeit von jedem der Einzelteleskope zu einem
zentralen Supercomputer (dem sogenannten Korrelator) in Dwingeloo (Niederlande)
übertragen, der dieses Europa-weite Radioteleskop simuliert. Die Datenrate
bei der Übertragung erreicht bis zu 1 Gigabit pro Sekunde von jedem
Einzelteleskop, das 500fache eines normalen DSL-Anschlusses. Während einer
knapp halbstündigen Beobachtung mit dieser Datenrate wurden insgesamt 1,5
Terabyte (1,5 x 1012 Byte) an Daten erzeugt, mit denen ein Bild erzeugt werden
kann, dessen Winkelauflösung (Trennschärfe) im Radiowellenbereich
diejenige des Weltraumteleskops Hubble im optischen Bereich um das Hundertfache
übertrifft.
Professor Anton Zensus, Direktor am Max-Planck-Institut
für Radioastronomie (MPIfR) in Bonn und Sprecher des JIVE-Kontrollgremiums
gratuliert dem deutschen Team, das die spezielle
Hochgeschwindigkeits-Datenleitung für diese Messungen erstellt hat: "Mit
der Unterstützung der Max-Planck-Gesellschaft und durch das mit EU-Mitteln
geförderte EXPReS-Programm sind wir nun in der Lage, gerade durch die
Beteiligung unseres 100-m-Teleskops in Effelsberg den aufkommenden
e-VLBI-Service auf einen Standard zu heben, der richtige astronomische
Untersuchungen von kurzzeitig veränderlichen Quellen bei hoher
Auflösung möglich macht."
Die Glasfaserleitung, die das Radio-Observatorium
Effelsberg mit dem MPIfR in Bonn verbindet, besteht aus 80 einzelnen Fasern.
Mit Geräten und Methoden auf dem aktuellen Stand der Technik wurde das
Kabel je nach Umgebungsituation durch Bohren, Einpflügen oder Eingraben in
den Boden verbracht; es wurde auf Fußpfaden, Landstraßen oder
Straßen innerhalb der Stadt verlegt, Felder wurden überquert und
sogar eine Autobahn. Eine Vielzahl von Organisationen war an dem Projekt
beteiligt, angefangen bei verschiedenen Abteilungen des MPIfR über die
Verwaltungen mehrerer Gemeinden und Städte, zweier Bundesländer
(Nordrhein-Westfalen und Rheinland-Pfalz) bis hin zu Bundesbehörden und
dem Deutschen Forschungsnetz (DFN).
Dazu Walter Alef, der Leiter der VLBI-Technologie-Gruppe
am MPIfR: "Die Einrichtung der Hochgeschwindigkeits-Datenverbindung von
Effelsberg über Bonn, Frankfurt, Amsterdam und schließlich nach
Dwingeloo, zusammen mit entsprechenden Verbindungen von den anderen Teleskopen,
wurde nur in der Zusammenarbeit von sehr vielen Leuten möglich, die ihr
Bestes gegeben haben, um eine komplexe Beobachtung an der Vorderfront
derzeitiger Technik zu realisieren."
e-VLBI (e-EVN): e-VLBI (e-EVN im Rahmen des
Europäischen VLBI-Netzwerks EVN) ist eine Beobachtungstechnik, bei der
Radioteleskope an unterschiedlichen Standorten zur gleichen Zeit die gleiche
Region am Himmel erfassen. Die Daten von jedem Einzelteleskop werden
aufgezeichnet und unmittelbar über schnelle Datenleitungen zu einem
Zentralrechner verschickt. Dieser Zentralrechner, ein speziell ausgelegter
Supercomputer, erfasst die Daten der Einzelbeobachtungen und korreliert sie
für jede mögliche Teleskopkombination; dadurch werden Bilder von
kosmischen Radioquellen erzeugt, die eine 100mal bessere Auflösung liefern
als Bilder der besten optischen Teleskope. Das EXPReS-Programm entwickelt
e-VLBI weiter, um die bisherige Praxis von VLBI-Beobachtungen mit der
Datenspeicherung auf Festplatten mit hoher Speicherkapazität und den
(postalischen) Versand dieser Festplatten zum Zentralrechner zu ersetzen. Durch
elektronisch verbundene VLBI-Beobachtungen in Echtzeit wird der Versand der
Rohdaten unnötig und die schnelle Erstellung von korrelierten Daten
gewährleistet. Damit ist auch eine unmittelbare Erforschung plötzlich
auftauchender astronomischer Ereignisse, so genannter "targets of opportunity",
in Reichweite.
EXPReS: Das ist eine Abkürzung für "Express
Production Real-time e-VLBI Service", ein über drei Jahre von der
europäischen Kommission gefördertes Projekt zur Einrichtung eines
über verschiedene europäische Forschungsinstitute reichenden
astronomischen Beobachtungsinstruments von kontinentaler oder sogar
interkontinentaler Größenordnung. Das elektronisch verbundene "Very
Long Baseline Interferometer" (e-VLBI) wird auf der Grundlage von
Hochgeschwindigkeits-Datenleitungen erreicht, mit denen einige der
größten und leistungsfähigsten Radioteleskope der Erde
buchstäblich in Echtzeit miteinander verbunden werden können. EXPReS
setzt sich zusammen aus 19 radioastronomischen Forschungsinstituten und
nationalen Forschungseinrichtungen in 14 Ländern, koordiniert durch JIVE,
das "Joint Institute for VLBI in Europe". |
