CSIRO 64 m Dish Parkes (Australië)

Geschreven door
Beoordeel dit item
(24 stemmen)
CSIRO's Parkes radio telescope CSIRO's Parkes radio telescope Foto: CSIRO

Sinds de ontwikkeling van de radio medio de jaren 1890, waren uitvinders zoals Nikola Tesla (1856-1943) en Guglielmo Marconi (1874-1937) ervan overtuigd dat men radio signalen uit het zonnestelsel kon ontvangen. Het duurde echter tot 1933 voordat de Amerikaanse radio ingenieur Karl Jansky (1905-1950) met zijn 30 m buizen-antenne "radio ruis" detecteerde vanuit het centrum van de Melkweg, ons sterrenstelsel. Radio astronomie was geboren en deze nieuwe subtak van de sterrenkunde werd snel uitgebaat door de Amerikaanse fysicus John Krauss (1910-2004) en de Amerikaanse amateur-astronoom Grote Reber (1911-2002).

In 1937 bouwde Reber de eerste parabolische radio schotel antenne met een diameter van 9 meter en een focus van 8 meter, waarmee hij de "radio hemel" in kaart bracht. Na de Tweede Wereldoorlog nam de radio astronomie een herstart waarbij ingenieurs en astronomen ijverden voor grote open structuur antennes, gebaseerd op militaire radar antennes. Echter de ontdekking van de 21 cm Waterstof-lijn (in 1951 door Harold Ewen en Edward Purcell) leidde tot de constructie van gesloten radio schotels, opgebouwd uit stalen plaatwerk, zodat deze centimeter golflengtes konden detecteren. Aan de hand van de 21 cm emissielijn (1420 MHz) verkregen de Nederlandse astronomen Jan Hendrik Oort (1900-1992) en Hendrik Christoffel van de Hulst (1918-2000) een radiobeeld van de Melkweg waarbij voor het eerst de spiraalstructuur werd aangetoond.

Wereld's eerste grote radio schotel was de 76,2 m Lovell telescoop te Jodrell Bank nabij Manchester in Groot-Brittannië, die "first light" verkreeg op 2 augustus 1957 waarbij een drift scan van de Melkweg werd uitgevoerd. Het succes van deze radio telescoop in de radio astronomie, het opvolgen van de Sovjet-Russische satelliten Sputnik I & II en het nakende ruimtevaart-programma gaf aanleiding tot een wereldwijd netwerk van radio volgstations; NASA's Deep Space Network (DSN). In 1954 lobbyden twee Britse fysici, Edward George Bowen (1911-1991) en John Gatenby Bolton (1922-1993) voor een Giant Radio Telescope (GRT) in het zuidelijke halfrond. In 1956 verkregen ze de nodige financiële steun van twee vooraanstaande filantropische instellingen; Carnegie Foundation en Rockefeller Foundation. Het ontwerp voor de Australische tegenvoeter was gebaseerd op de 76,2 Lovell telescoop maar de ontwerpers verkozen één stevig gebouw als fundering waarop de schotelantenne met equatoriaal montering zou fungeren. De keuze voor een equatoriaal montering was zeer controversieel!

Parkes Radio TelescopeOp 31 oktober 1961 werd de 64 m Parkes radio telescoop officieel ingehuldigd en vanaf 1964 werd Parkes
volledig operationeel. Het antenne gedeelte met parallactische montering weegt duizend ton en een beweging
vanuit zenith tot 59,5 graden tilt neemt vijf minuten in beslag terwijl een volledige omwenteling
vijftien minuten duurt - Foto: CSIRO / Stephen West

In 1958 werd de site voor de antenne vastgelegd, op 415 meter hoogte en 25 kilometer ten Noorden van het stadje Parkes in de staat New South Wales - Australië. De toenmalige terrein eigenaar was Austie James Helm, een schapenboer die tesamen met de burgemeester zeer genegen stonden tegenover het project. In 1959 werd een bouwcontract afgesloten met Maschinenfabrik Augsburg Nürnberg (MAN) en onderaannemers Metropolitan-Vickers en Askania Werke (Berlijn) voor de equatoriaal montering en servo aandrijvingssysteem. In 1959 startten de bouwwerken onder het management van Freeman Fox & Partners organisatie adviesbureau die de firma's Grubb-Parsons en Associated Electrical Industries betrokken bij de installatie en het uittesten van de electronica voor de montering en controlekamer. In 1960 was het 10,7 m hoge ronde "Base Tower" gebouw voltooid waarna ingenieurs begonnen met de constructie van de 300 ton zware radio schotelantenne. De opbouw van de Askania equatorial montering en de paraboloïde radio antenne verliep zeer vlot zodat men in september 1961 de radiotelescoop kon uittesten. De eerste test-observaties werden uitgevoerd door John Bolton en Brian Cooper die een 20 centimeter drift scan uitvoerden van Fornax A (radio-sterrenstelsel NGC1316). De oplevering en inbedrijfstelling vereiste grondige tests van de elektronische componenten, waaronder de 18-bit PDP-9 computer met FORTRAN software. Deze laatste werd vervangen door een krachtiger 32-bit PDP-11 DEC mini-computer (Digital Equipment Corporation). Op 31 oktober 1961 werd de 64,2 m Parkes radio telescoop officieel ingehuldigd door de gouverneur van New South Wales en de directeur van CSIRO (Commonwealth Scientific & Industrial Research Organisation). John Bolton werd de eerste "Dish master", directeur van het Parkes observatorium (1961-1971) en betrok de 64 m radio telescoop bij de eerste interferometrie (VLBI) testen, waarbij een object met meerdere radiotelescopen wordt geobserveerd.

Tussen 1968 en 1971 werd de Parkes radio telescoop, tesamen met de 64 meter NASA DSN antenne te Tidbinbilla en de 26 m antenne te Honeysuckle Creek ingezet bij het opvolgen van het bemande Apollo Maan-missies project in het zuidelijke halfrond. Tijdens het cruciale moment van de eerste Maanwandeling door de Apollo 11 astronauten op 20 juli 1969, was de 64 m Parkes radiotelescoop het primaire volgstation voor de TV-beelden van dit historische moment. De Australische film The Dish (2000 - Roadshow Entertainement & Warner Bros Pictures) geeft een weergave van het Apollo 11 verhaal met uitzondering dat de stroomuitval en het contact verlies niet in realiteit plaats vonden. De antenne opereerde echter wel bij windsnelheden van 100 Km/u omdat de opvolging van de Apollo 11 Maanwandeling van cruciaal belang was!

Parkes Radio TelescopeDe auteur aan de ingang van de 64 m Parkes radio telescoop. Anno 2014 kan de Dish worden ingezet voor
Very Long Baseline Interferometry, waarbij men dankzij de samenwerking met radio telescopen in
Ceduna, Hobart en Narrabri, een virtuele radio telescoop met een basislijn van 1 700 kilometer
kan samenstellen - Foto: Philip Corneille

In april 1970 speelde de Parkes telescoop tevens een belangrijke rol bij de terugkeer van de Apollo 13 missie. In september 1970 kreeg de 64 m radio dish een nieuw antenne oppervlak waarbij de binnenste 17 m met wit geverfde massieve panelen werd uitgerust en tot 37 m met geperforeerde Aluminium panelen werd voorzien. De Amerikaanse en Europese ruimtevaartorganisaties bleven een beroep doen op Parkes voor het opvolgen van diverse onbemande missies (1986 Giotto nabij Komeet van Halley, 1989 Voyager nabij Neptunus, 1995 Galileo nabij Jupiter en 2004 Cassini-Huygens nabij Saturnus) waarbij de 64 m dish als DSS-49 (Deep Space Station) werd geïntegreerd in NASA's DSN.

Uiteraard blijven observaties voor radio astronomie het belangrijkste doel van de Parkes radio telescoop. De antenne kan radiogolven van 7 mm tot 4 m ontvangen en kan tot 11 boogseconden nauwkeurig worden gepositioneerd. De primaire focus-cabine hangt op 27,4 m boven het antenne oppervlak. De antenne beweging vanuit zenith tot 59,5 graden tilt neemt 5 minuten in beslag terwijl een volledige omwenteling 15 minuten duurt. Doordat het nieuwe antenne oppervlak meer gesloten beplating bevat, kan het geheel slechts opereren bij windsnelheden lager dan 35 Km/u. In 1967 ontdekte de Noord-Ierse astronome Jocelyn Bell Burnell de allereerste pulsar (ronddraaiende neutronenster) LGM-1 (PSR B1919+21) in het sterrenbeeld Vulpecula (kleine Vos). Eind de jaren 1960 werd de Parkes radio telescoop maximaal ingezet voor het detecteren van radio-bronnen en bij de bedekking van de quasar 3C 273 door de Maan werd vastgesteld dat het om objecten buiten ons sterrenstelsel ging.

In 1971 ontdekten Australische astronomen de eerste molecule in interstellaire ruimte, HCHS (thio-formaldehyde) vanuit het zuidelijke halfrond. In 1973 ontdekte men de Magellaanse stroom, een lange sliert van Waterstof gas vanuit de kleine en grote Magellaanse wolken, onze naburige sterrenstelsels. In 1991 identificeert Parkes de sterke radio "Einstein Ring" (PKS 1830-211), een gravitatielens die in 1998 werd gebruikt om de Hubble constante nauwkeuriger te bepalen. Eind de jaren 1990 werd de 64 m radio telescoop gebruikt in project Phoenix van het SETI-instituut (Search for Extra-Terrestrial Intelligence) om te luisteren naar mogelijke radio signalen vanuit 200 dichtst bijgelegen sterren. In 1995 kreeg de Parkes dish een nieuwe primaire focus-cabine waarbij gebruik werd gemaakt van een drievoudige multibeam ontvanger. Dankzij deze meervoudige radio & microgolf ontvanger konden radio astronomen, tussen 1997 en 2003, een survey uitvoeren van sterrenstelsels tot een afstand van 300 miljoen lichtjaren.

Parkes Radio TelescopeDe auteur in de gemoderniseerde controlekamer van de 64 m Parkes radio telescoop. Tijdens de maanwandeling
van de Apollo 11 astronauten op 20 juli 1969, was Parkes het primaire volgstation voor de TV-beelden
van dit historische moment. Sindsdien kan de Dish, als DSS-49, worden ingezet ter ondersteuning van
NASA’s Deep Space Network - Foto: Philip Corneille

In 2003 werd de 64 meter radiotelescoop opnieuw gemoderniseerd waarbij gevoelige elektronische componenten werden vervangen en het centrale antenne oppervlak tot 55 meter nieuwe beplating kreeg. Datzelfde jaar suggereerden astronomen dat de data van de Southern Galactic Plane Survey (SGPS) uitwees dat onze Melkweg een extra spiraalarm bevatte. In 2004 wezen resultaten van de 4,0 meter NANTEN Cassegrain radiotelescoop in Chili op CO emissies in deze nieuwe regio. In 2005 wezen observaties met de Spitzer ruimtetelescoop uit dat onze Melkweg eerder een balkspiraalstelsel structuur heeft. Onderzoek naar de juiste structuur van de Melkweg blijft een hot topic binnen de radio astronomie! In 2004 ontdekte de Italiaanse astronome Marta Burgay de dubbele pulsars PSR J0737-3039 A & B in het sterrenbeeld Puppis (Achtersteven). Tot op heden blijft dit het enige paar roterende neutronensterren door gravitatie aan elkaar gebonden.

In 2009 werd de Galactic All Sky Survey (GASS) uitgevoerd, die een overzicht gaf van de atomaire Waterstof emissie in onze Melkweg over de gehele zuidelijke hemisfeer. Voor de vijftigste verjaardag van "the Dish" (1961-2011) werden de originele TV-beelden van de Apollo 11 Maanwandeling gedigitaliseerd en op DVD uitgebracht. Voor het eerst waren de TV-beelden van de gehele Maanwandeling, inclusief het afgooien van de Portable Life Support System rugpakken, beschikbaar voor het grote publiek! In de nabije toekomst ligt de verdeelsleutel waarnemingstijd op de 64 m Parkes dish vast op 60% voor Australische astronomen en 40% voor internationale projecten. Anno 2014 maken jaarlijks 300 astronomen gebruik van de Dish, opnieuw een bewijs dat deze unieke telescoop het voortouw blijft nemen in de boeiende wereld van de radio astronomie!

Parkes Radio TelescopeDe auteur op het 3 216 vierkante meter grote oppervlak van de 64 m Parkes radio telescoop.
De Dish kan observaties verrichten bij windsnelheden tot 35 km/u en radiosignalen detecteren
tussen 7 mm en 4 meter. Echter tijdens de opvolging van de Apollo 11 maanmissie kreeg de
radiotelescoop windstoten tot 110 km/u te verwerken - Foto: Philip Corneille

Philip Corneille

Sterrenkunde redacteur.
Fellow van de British Interplanetary Society (BIS).
Fellow of the Royal Astronomical Society (RAS).

Dit gebeurde vandaag in 1848

Het gebeurde toen

De Ierse astronoom Andrew Graham ontdekt vanop het Markree Observatory de planetoïde 9 Metis. Metis is een S-type planetoïde en zijn diameter varieert van 220 tot 130 kilometer. Het oppervlak bestaat voor ongeveer 30% tot 40% uit metaalhoudende olivijn en 60% tot 70% uit nikkel en ijzer. De planetoïde is genoemd naar de Griekse godin Metis, een van de vrouwen van de oppergod Zeus en de moeder van Pallas Athena.

Geplande evenementen

Geen geplande evenementen

Messier 92

Messier 92

M92 is een ondergewaardeerde bolvormige sterrenhoop in het sterrenbeeld Hercules. Dit komt doordat de meeste waarnemers enkel op zoek gaan naar de grotere en meer bekende bolhoop M13. De helderste…

Lees meer...

Steun Spacepage

Deze website wordt aan onze bezoekers blijvend gratis aangeboden maar om de hoge kosten om de site online te houden te drukken moeten we wel het nodige budget kunnen verzamelen. Ook jij kunt uw bijdrage leveren door ons te ondersteunen met uw donatie zodat we u blijvend kunnen voorzien van het laatste nieuws en artikelen boordevol informatie.

90%

Sociale netwerken