Direktförbindelse – rymden till Sunet

För Sunets nät och tjänster – se aktuell driftstatus!

Direktförbindelse – rymden till Sunet

Gigantiska datamängder färdas från rymden, via Onsala rymdobservatorium och vidare via Sunets nät.

mobilenStrikt mobilförbud råder på Onsala rymdobservatorium. Strålningen från mobiler stör observationerna, och det gäller hela området.

– Det allra bästa hade varit att placera observatoriet på baksidan av månen. Då hade vi haft noll störning från mobiler och annat. Skulle kunna genomföras men det är en bit bort, skrattar Eskil Varenius, doktorand i forskargruppen Radioastronomi och Astrofysik vid Chalmers.

Istället ligger rymdobservatoriet beläget så långt från störningar som möjligt, mobiler och annan apparatur är förbjudet. Den avlägsna platsen är nödvändig men också en utmaning vad gäller uppkoppling – därför finns en direkt fast lina till Sunet från observatoriet som är beläget på Onsalahalvön knappt fem mil söder om Göteborg.

Eskil Varenius är doktorand i forskargruppen Radioastronomi och Astrofysik och jobbar på Onsala rymdobservatorium.
25-metersteleskopet invigdes 1964.
Stationen från 70-talet ser ut som en golfboll. Men bara på utsidan, inuti står ett teleskop i massiv metall, tjugo meter i diameter. 20-metersteleskopet är från 1976.
LOFAR (LOw Frequency ARray) är ett europeiskt projekt är världens största radioteleskop. LOFAR består av flera tusen samordnade antenner uppdelade mellan observatorium i Nederländerna, Tyskland, Frankrike, Storbritannien och Sverige. Signalerna kombineras och analyseras med hjälp av kraftfulla datorkluster i bland annat Groningen, Nederländerna.
Onsalas tre teleskop ligger på Onsalahalvön 45 kilometer söder om Göteborg. Här pekar Eskil på LOFAR.
Herbert och Karin Jacobsson donerade marken när observatoriet, då Råö rymdobservatorium, grundades 1949.

  • En direktförbindelse på 10 Gbps för teleskop går från Onsala rymdobservatorium till Stockholm i Sunets nät och sedan vidare ut i Sunet. För projektet VLBI fortsätter förbindelsen från Stockholm till Köpenhamn i Nordunet och sedan över Geant till JIVE i Dwingeloo Holland.
  • Observatoriet har också en förbindelse på 1Gbps in till Chalmers för sin dagliga nätaccess.

Mitt i det vilda havsbandet ligger de tre teleskopen. Vinden över metallblått hav, skär i motljus och vindpinade tallar – och så gigantiska teleskop. Konstrasten är slående. Vackrast av de tre installationerna är den äldsta, ett metallteleskop från 60-talet står vid havet med ett tjugofem meter stort öga mot rymden. Den nyaste och mest avancerade stationen LOFAR består av plast, armeringsjärn och frigolit liggande på en leråker.

Eskil Varenius.
Eskil Varenius.

– LOFAR är förrädiskt enkel till sin konstruktion. Men arbetet för att bearbeta data som samlas in är mycket komplext. Här ligger fyra mil kabel under marken som går till den här containern med datorer. Därifrån skickas data via Sunets nät – vi har ju behövt specialbygga en direktlina till nätet för att kunna hantera de gigantiska datamängderna, säger Eskil och pekar på en container.

Nationell anläggning för radioastronomi

Onsala rymdobservatorium förser forskare med utrustning för att studera jorden och resten av universum.  I Onsala finns flera radioteleskop och deltagandet i internationella projekt är stort.

Chalmers värd för observatoriet
Institutionen för rymd- och geovetenskap på Chalmers tekniska högskola är värd för observatoriet, och verksamheten drivs på uppdrag av Vetenskapsrådet. Det finns speciellt starka band med institutionens forskargrupper i Avancerad mottagarutveckling, Radioastronomi och astrofysik, Rymdgeodesi och geodynamik, och Global miljömätteknik och modellering.

Historia
Observatoriet grundades 1949 av professor Olof Rydbeck då ett 27 hektar stort område donerades av Karin och Herbert Jacobsson. Formellt övertogs observatoriet av staten 1955, och sedan 90-talet är Onsala rymdobservatorium den svenska nationella anläggningen för radioastronomi.

På Onsala forskas det i astrofysik & geodesi

Astrofysik är den gren av astronomin som använder sig av fysikaliska metoder och begrepp för att studera och beskriva fenomen i världsrymden, universum, kosmos: Stjärnor, galaxer och medier där emellan – i teori och genom praktisk observation.

Geodesi handlar om att bestämma jordens figur och storlek, punkters läge på jordytan, deras höjd över havet och tyngdkraftsvärde. Även tyngdkraftsfältets struktur och geoidbestämning hör till geodesin.

– Teleskop som LOFAR producerar enorma mängder data. Idag har vi inte kapacitet att lagra och analysera all information som vi kan få ur teleskopen, men utvecklingen går ständigt framåt. När stora teleskop byggs idag så planerar man därför inte bara för vad som kan göras idag, utan hur teleskopet kan användas i framtiden. LOFAR är ett bra exempel på detta: idag kan vi skapa rekordskarpa bilder av himlen i riktigt långa radiovågor – det är jättespännande och ger oss tillgång till information om stjärnor och galaxer som ingen har haft tidigare. Men LOFAR utvecklas fortfarande, fler stationer byggs och med hjälp av kraftfullare datorer så kan vi i framtiden göra ännu bättre bilder än vi kan idag, berättar Eskil Varenius.

LOFAR är till sin konstruktion mycket enkel, datahanteringen är det komplexa. Fyra mil kabel är draget inunder LOFAR och går till den här containern. Här tar Sunet över transporten av enorma datamängder.
En del av LOFAR som tar emot radiovågor med frekvens strax över FM-bandet (>120MHz). Det är radiovågor med våglängd kring två meter.
En del av LOFAR som tar emot radiovågor med frekvens strax under FM-bandet (<80MHz). Det är radiovågor med våglängd kring fem meter.
Alla LOFAR-stationer i Europa.
Den här rekordskarpa bilden tagen med LOFAR ger astronomer en helt ny bild av galaxen M 82.

 

Två sorters forskning bedrivs på Onsala – rymdforskning eller astrofysik samt jordforskning, geodesi. Forskarna inom båda dessa fält kan använda samma teleskop.

– Vi rymdforskare använder jordforskares modeller om jorden för att göra noggranna mätningar av rymden. De använder våra modeller av rymden för att göra noggranna mätningar av jorden. Så det finns mycket utbyte och samarbete, säger Eskil som pratar länge om det ständiga behovet av bättre tekniska förutsättningar, framörallt vad gäller hantering av data. Rymd- och jordforskning driver den tekniska utvecklingen framåt, och tillsammans med forskarkollegor hoppas Eskil kunna förverkliga många idéer i framtiden med hjälp av bättre instrument och mer datorkraft.

Inom både rymd- och jordforskning används teleskop på olika geografiska platser i världen samtidigt. Det innebär att internationella samarbeten forskare emellan är centrala och helt avgörande. Ofta fjärrstyrs teleskop över jorden från en och samma geografiska plats. På Onsala bearbetas insamlad data delvis av maskiner på plats och skickas sen via Sunets nät till den forskningsgrupp som genomför observationen.

Onsala rymdobservatorium

  • 20 m- och 25 m-teleskopen i Onsala – studier av stjärnors födelse och död, och av molekyler i Vintergatan och andra galaxer.
  • LOFAR-station i Onsala – en del av ett internationellt nätverk av antenner för studier av t.ex. universums tidiga historia.
  • VLBI – teleskop i olika länder sammanlänkas för högre upplösning (”skarpare bilder”) och för mätningar av jorden.
  • SKA – utveckling av teknik för världens största radioteleskop.
  • APEX – radioteleskop i chile för submillimetervågor. Forskning om allt från planeter till universums struktur.
  • ALMA – använding och utveckling av Atacama Large Millimeter/submillimeter Array i Chile.
  • Rymdgeodesi – radioteleskop (VLBI), satelliter (t.ex. GPS), gravimetrar och mareografer används för att mäta t.ex. jordens rotation, rörelser i jordskorpan, havsnivån, och vattenånga i atmosfären.
  • Tid – två vätemaserklockor och en cesiumklocka bidrar till att fastställa den officiella svenska tiden och internationell tid.
  • SALSA – små radioteleskop i Onsala för undervisning.
  • Mottagarutveckling – laboratorier för utveckling av känsliga radiomottagare.