Radboud Universiteit onderzoekt maantelescoop die ruimtegeschiedenis kan gaan schrijven
Het Radboud Radio Lab onderzoekt de haalbaarheid van een bijzondere radiotelescoop. Een telescoop die licht werpt op een nu nog onzichtbaar deel van ons heelal. ‘Bestaande instrumenten op de aarde zijn blind voor wat wij willen meten’, zegt projectleider Christiaan Brinkerink. ‘Daarom willen we naar de maan.’
Christiaan Brinkerink
U onderzoekt de haalbaarheid van een radiotelescoop op de maan. Wat is het idee?
‘Het idee is om twee of drie radioantennes op de achterkant van de maan te plaatsen. Die antennes moeten supergevoelig zijn, want het signaal dat we willen opvangen is ongelooflijk zwak. Vergelijk het met een ontvanger die het signaal van een mobiele telefoon op een miljoen kilometer afstand kraakhelder ontvangt.’
Naar welk radiosignaal bent u precies op zoek?
‘Met radiotelescopen op aarde kunnen we de kosmische achtergrondstraling meten van nét na de oerknal, bijna veertien miljard jaar geleden. Met de James Webb ruimtetelescoop zien we hoe een paar honderd miljoen jaar later de eerste sterren en sterrenstelsels ontstaan. Wat er in de tussentijd gebeurde, weten we niet precies. Dat willen we onderzoeken met GloDEX: de Global Dark Ages Explorer. Deze telescoop meet radiostraling die is uitgezonden of geabsorbeerd door waterstof in het vroege heelal. Alleen die waterstof kan ons vertellen hoe het heelal de eerste paar honderd miljoen jaar evolueerde.’
Waarom moet je voor dit onderzoek helemaal naar de achterkant van de maan?
‘Om twee redenen. Ten eerste: mensen op aarde produceren ongelooflijk veel straling. Die straling overstemt de zwakke signalen die wij zoeken. En ten tweede: de ionosfeer van de aarde. Dat is de bovenste laag van de atmosfeer, waar straling van de zon luchtdeeltjes ioniseert. Door de ionosfeer heen zoeken naar signalen uit het oude heelal is alsof je probeert een scherpe foto van de hemel te maken vanaf de bodem van een zwembad. Aan de achterkant van de maan heb je geen last van deze stoorzenders. Daarom willen we daar de meest gevoelige radiotelescoop uit de geschiedenis bouwen.’
Welke vragen moet de haalbaarheidsstudie beantwoorden?
‘We hebben een concept: radiosignalen opvangen op de achterkant van de maan. Dat dit kán, daar zijn wetenschappers van overtuigd. Maar hoeveel antennes heb je nodig? Hoe moeten die precies werken? Hoe krijg je ze op de maan – ver weg van alles dat van metaal is, omdat dit de waarnemingen kan verstoren? Welke data kunnen we verwachten? En hoe moeten we die verwerken? Op al deze vragen zoeken we met deze studie een antwoord.’
Voor de studie ontving u 50.000 euro van het ministerie van OCW via het Instrumentenprogramma van het NSO. Wat betekent deze toekenning voor u?
‘Dit bedrag stelt ons in staat om echt betekenisvolle voortgang te boeken en het concept voor deze maantelescoop volwassener maken. Ik zeg “we”, want het Radboud Radio Lab heeft de wetenschappelijke leiding, maar we werken samen met Astron en ATG Europe. Astron helpt ons voorspellen hoe de antennes zullen presteren met simulaties van hoge kwaliteit. En ATG Europe helpt met de engineering: welke materialen moeten we gebruiken? Welke temperatuurschommelingen moeten de antennes weerstaan? En hoe krijgen we ze op de juiste locatie? Daarnaast werken we samen met veel collega-astronomen in Groningen, Cambridge, Bonn en Leiden. Dankzij deze toekenning komt een maantelescoop echt uit de startblokken: we gaan voorbij een schoolbordschets en beschrijven voor het eerst een realistisch concept dat voorafgaat aan de ontwerpfase van een prototype.’
Uw enthousiasme voor het project is onmiskenbaar. Waar komt die vandaan?
‘Ik kom oorspronkelijk uit het onderzoek naar zwarte gaten. De laagfrequente radioastronomie is voor mij een nieuwe wereld. Ik heb hierin nog veel te leren en ik vind het razend interessant. Daarnaast vind ik het waardevol dat we vanuit heel veel verschillende disciplines samenwerken om onze kennis over het vroege universum uit te breiden. Samenwerken en verbinding zoeken, dat is een mooi streven in een wereld vol geopolitieke spanningen en gerommel. Samenwerken is een van de sterkste kanten van de mens. Als je samenwerkt kun je wonderlijke dingen bereiken.’
