Onsalas tvillingteleskop är startklara

​​Onsalas tvillingteleskop består av två identiska parabolantenner, 13,2 meter i diameter. De är en del i en internationell satsning där 20 länder är inblandade som syftar till att öka vår kunskap om jorden och dess rörelser.

Tvillingteleskopen använder lysande, mycket avlägsna galaxer som fixstjärnor på himlen. Genom att ständigt mäta positioner på himlen av ljusstarka radiokällor kan teleskopen i nätverket tillsammans fastställa sina egna positioner i rymden.

John Conway är föreståndare för Onsala rymdobservatorium och professor i observationell radioastronomi vid Chalmers.

– Källorna som teleskopen mäter upp är alla avlägsna galaxkärnor, så kallade kvasarer, som lyser tack vare varsitt supertungt svart hål vars omgivningar lyser när det äter upp sig. Detta är tillämpad astronomi när den är som bäst, säger han.

Onsalas tvillingteleskop ingår i ett växande internationellt nätverk av liknande teleskop. Inom ramarna för det globala projektet V​GOS (VLBI Global Observing System) får de sällskap av liknande teleskop i hela världen. Liknande mätningar har länge gjorts med världens befintliga radioteleskop, bland dem 20-metersteleskopet i Onsala. Men med ett dedikerat nätverk av teleskop som för första gången kan observera dygnet runt, året om, kan man nå precisionsnivåer omkring tio gånger bättre än dagens.

– Med teleskopnätverket kan vi mäta avstånden mellan teleskopen med millimeterprecision, och nästan i realtid, säger Rüdiger Haas, professor i rymdgeodesi vid Chalmers.

Onsala har en lång historia av att göra mätningar av jorden med hjälp av radioastronomisk teknik. Observatoriets ikoniska 25-metersteleskop blev 1968 det första i Europa att delta i långbasinterferometriska mätningar. 20-metersteleskopet, som invigdes 1976, kan stoltsera med en mätserie av geodetiska mätningar som är längre än något annat teleskop i världen.

Teleskopen och deras nätverk fyller ett globalt behov som uttrycktes i en resolution som antogs av Förenta nationernas generalförsamling i februari 2015. I resolutionen, Ett globalt geodetiskt referenssystem för hållbar utveckling (“A Global Geodetic Reference Frame for Sustainable Development”) erkändes för första gången vikten av att koordinera mätningar av jorden – geodesi – på ett globalt plan. Resolutionen förstärker initiativet UN-GGIM (Global Geospatial Information Management), också från FN, och det globala geodetiska referenssystemet (Global Geodetic Reference Frame; GGRF).

– Framtidens forskning om hållbar utveckling och om jorden som system ställer allt högre krav på tillförlitliga, långvariga högprecisionsmätningar. Tvillingteleskopen i Onsala är en naturlig fortsättning av vår redan långa historia av sådana mätningar i Onsala, säger Gunnar Elgered, prefekt för Institutionen för rymd- och geovetenskap och professor i elektrisk mätteknik vid Chalmers.

Liknande teleskop finns redan i USA i Hawaii och Maryland, i Wettzell, Tyskland, i Yebes, Spanien, på ön Santa Maria på Azorerna, och på Svalbard. Nya planeras i bland annat Sydafrika och Finland. Driftstart för hela teleskopnätverket, bestående av 16 stationer eller fler, planeras för 2020.

Ett referenssystem med sådan noggrannhet är dessutom ett krav för många tillämpningar inom geovetenskap. Bland annat gör det möjligt att mäta havsnivå relativt jordens mitt för att kunna testa modeller för den globala uppvärmningen. Mätningarna kommer dessutom att bidra till flera spännande forskningsområden, bland dem hur jordens tektoniska plattor rör sig, jordens rotation, dess axellutning och hur de förändras.

Onsalas tvillingteleskop har finansierats av ett generöst bidrag från Knut och Alice Wallenbergs stiftelse samt Chalmers.

Bilder

Du hittar samtliga högupplösta bilder på Flickr.

1. Onsalas tvillingteleskop kommer att mäta jordens rörelser med hjälp av avlägsna galaxer. Bakom de två nya antennerna står 25-metersteleskopet från 1963.
Foto: Onsala rymdobservatorium/R. Hammargren

2. Onsalas tvillingteleskop tas nu i drift. "Första ljus" uppnåddes för det norra teleskopet (t. h.) i början av februari 2017.
Foto: Onsala rymdobservatorium/Anna-Lena Lundqvist

3. Tvillingteleskopen och 25-metersteleskopet i Onsala.
Foto: Onsala rymdobservatorium/Anna-Lena Lundqvist

Mer om Onsalas tvillingteleskop

Onsalas tvillingteleskop är två parabolantenner som ligger c:a 75 meter ifrån varandra på samma udde som 25-metersteleskopet vid Onsala rymdobservatorium i norra Halland. Teleskopen har en så-kallad ring-fokus-design: huvudspegeln har en diameter på 13,2 m och subreflektorn är 1,55 m tvärsöver. Teleskopen är konstruerade för att kunna observera tillsammans på många olika sätt. De rör sig dessutom mycket snabbt, motsvarande ett helt varv på 30 sekunder (12° per sekund) eller från horisont till zenit på 15 sekunder (6° per sekund), vilket gör att de kan observera tusentals radiokällor per dygn. Parabolernas ytor är formade till 0,3 millimeters precision, vilket möjliggör mätningar med frekvenser upp till 40 GHz (våglängder på 0,75 cm eller mer).

I teleskopens utrustning ingår matarhorn och mottagare som gör att de kommer att kunna registrera radiovågor inom ett gemensamt frekvensband 3–14 GHz (våglängd 2-10 centimeter) och två linjära polarisationer. De två teleskopen får varsitt mottagarsystem. Det norra teleskopet är utrustat med ett matarhorn med så kallad quadridge-design, med fyra nockar på insidan, som täcker 3–18 GHz (1,7-10 cm), som liknar mataren som Onsala rymdobservatorium utvecklat för radioteleskopet SKA. Det södra teleskopet utrustas med en Eleven-matare – en design som togs fram av antennfysikern Per-Simon Kildal (1951-2016) vid Chalmers - som täcker 2–14 GHz (2-15 cm). Teleskopen delar Onsala rymdobservatoriums väteatomklocka med observatoriets andra teleskop för tid- och frekvensdistribution. Teleskopen styrs från i kontrollrummet vid 20-metersteleskopet via ett digitalt system som klarar datahastigheter upp till 128 gigabit per sekund.

Onsalas tvillingteleskop invigs den 18 maj 2017 av Lena Sommestad, landshövding i Hallands län. Mer information om invigningen kommer framöver.

Länkar

NASA:s animation om rymdgeodesi och hur kvasarer används för att mäta jorden:

• filmen i svensk bearbetning med berättarröst av Maria Sundin
• filmen i originalversion med engelsk berättarröst