Ruimteonderzoek met de Grid-infrastructuur

Stichting ASTRON

Stichting ASTRON is het Nederlands Instituut voor Radioastronomie. Het bestaat uit drie pijlers: Research and Development, Astronomie en de Radio Sterrenwacht. De LOFAR-telescoop is goeddeels ontworpen en ontwikkeld door ASTRON en is nu operationeel. De Radio Sterrenwacht beheert deze telescoop voor de International LOFAR Telescope (ILT), naast de Westerbork Synthesis Radio Telescope (WSRT), en stelt LOFAR-data beschikbaar aan de wetenschap. Bij de Radio Sterrenwacht werkt Hanno Holties als system engineer.

Duizenden kleine antennes

Holties vertelt: ”De LOFAR-telescoop moest voldoen aan tenminste twee belangrijke criteria. Ten eerste grote flexibiliteit. Met de traditionele telescopen kunnen we slechts een beperkt deel van de hemel tegelijk bestuderen en de mechanica vergt veel onderhoud. LOFAR bestaat uit duizenden kleine antennes verspreid over Nederland die elektronisch met elkaar zijn verbonden. Zo kan LOFAR de hele zichtbare hemel continu monitoren en snel reageren als ergens een event (bijvoorbeeld een ontploffende ster) optreedt. Ten tweede een hoge gevoeligheid. LOFAR haalt dankzij het grote aantal antennes heel veel radiosignaal binnen.”

Grid-infrastructuur

Alle radiosignalen gaan via glasvezel naar een centrale processing unit in Groningen. Hier vindt de eerste kwalitatieve dataverwerking en de tijdelijke dataopslag plaats. Langetermijnopslag is op de computersystemen van LOFAR niet mogelijk. Voor de langetermijnopslag en de data-analyse maakt ASTRON onder meer gebruik van de Grid-infrastructuur bij SURF. Gecomprimeerde data gaat via glasvezel naar SURF in Amsterdam en wordt daar opgeslagen op schijven en tapes.

Portal

Traditioneel zijn radioastronomen gewend om de data kort na een waarneming te krijgen en zelf te verwerken op een werkstation. Bij LOFAR is de schaal echter zo groot dat dit niet meer kan. De Grid-infrastructuur biedt de mogelijkheden om deze data te verwerken, maar dat vereist de nodige kennis. ASTRON wil daarom via een portal toegang tot de data geven. De wetenschapper kan dan aangeven welke processing hij wil doen waarna de verwerking van de data gebeurt op de Grid-infrastructuur. Op die manier hoeft een wetenschapper niet precies te weten hoe die infrastructuur werkt.

De toekomst: de SKA-telescoop

SURF en ASTRON werken al sinds 2008 intensief en constructief samen vanwege het LOFAR-project. Die samenwerking biedt perspectief als het gaat om de Nederlandse rol bij SKA (Square Kilometer Array), een wereldwijd project. De technologieën die LOFAR ontwikkelt zijn een goed leerproces voor SKA. Holties : ”SKA bestaat uit mini-schotels en statische antennes zoals bij LOFAR, maar de frequentie is hoger en de schaal nog groter waardoor de radioastronomie in de Exabytes en Exaflops terechtkomt. De dataverwerking en –opslag is daarmee een grote uitdaging. De lessen die we nu leren met LOFAR kunnen we toepassen bij de ontwikkeling van de SKA-telescoop.”