ESO-Projekt *ALMA*

Moin,

die ESO betreibt in der Atacama-Wüste in Chile den Bau des internationalen Projekt´s
*ALMA* ( ATACAMA LARGE MILLIMETER ARRAY ), ein Interferometer für Millimeterwellen. Der Bau wurde 2003 von der ESO und den USA beschlossen.
ALMA wird *dritter* Beobachter, neben den Radiowellen und der Earthbound-Astronomy, im Millimeterwellenbereich ( Wellenlänge 1 mm - 1 cm, Frequenz 30 - 950 GHz ).
 
ALMA besteht aus 64 gekoppelten, einzelnen Antennen mit je einem Durchmesser von 12 m.

Die ALMA-Antennen sind beweglich und werden in verschiedenen Abständen eingesetzt. Der größte Abstand beträgt ~ 14 km, der kleinste Abstand liegt bei ~ 150 m, wobei die Configuration wechselt.

ALMA wird die Beobachtung von Entstehungsgebieten von Sternen und Exoplaneten in Akkretionsscheiben sowie interstellaren Wolken erforschen. Ferner soll ALMA nach Galaxien aus der Frühzeit des Universums suchen.

Millimeterwellen durchdringen Gas- und Staubwolken, sind aber nicht einsetzbar in Gebieten wo Wasserdampf vorhanden ist. Deshalb wird ALMA auf dem 5000 m hohen Plateau von Chajnantor errichtet, einem der trockensten Plätze der Welt.

Wenn ALMA 2011 fertiggestellt ist, kommt der ALMA-Computer zum Einsatz. Er kombiniert alle eingehenden Daten der einzelnen Antennen, dabei leistet er 1,6 x 10¹⁶ Rechenoperationen pro Sekunde.

ALMA wird zum Zeitpunkt der Fertigstellung das leistungsfähigste Teleskop seiner Sparte sein.

 



Jerry

Hallo Jerry, hat "Alma" was mit "Apex" zutun?
Da haben wir im phil-club über eine Information gesprochen aus der hervorgeht, dass diese Anlage schon arbeitet.

Fritz, phil-club

Moin Fritz, moin phil-club Member,

j'ein.

*ALMA* ist ein eigenständiges Projekt hat aber schon etwas mit *APEX* zutun.

*APEX* bedeutet *Atacama Pfadfinder Experiment*. Bei diesem Projekt arbeiten die Wissenschaftler von ESO, MPI für Radioastronomie und OSO an einem 12 m Teleskop im Bereich von 0,2 bis 1,5 mm Wellenlänge (Submillimeter).  

Dieses Teleskop steht, ebenso wie die noch zu bauenden Teleskope von *ALMA*, in der Atacama-Wüste auf dem selben Plateau.
Das Teleskope ist als Prototyp für die 64 noch zu bauenden Teleskope vom *ALMA-Projekt* gedacht.

Bereits im Juli 2005 ist *APEX* erfolgreich getestet worden, es ist das größte Submillimeter-Teleskop für die Himmelserforschung.

Von *APEX* erwarten die Wissenschaftler, dass sie genaue Informationen über die erste Generation von Universen und Entstehungsmechanismen von Planeten und Sternen bekommen.

Die Molekülwolke G 327 war eines der ersten Untersuchungsziele. Hier konnte *APEX* den Nachweis von CO und einer Reihe von komplexer organischer Moleküle liefern.



Radiobild der Riesenmolekülwolke G327, aufgenommen mit dem APEX-Teleskop. Dazu wurden über 5000 Einzelspektren in der J=3-2 Linie des Kohlenmonoxid-Moleküls (CO) aufgenommen. CO ist einer der besten Indikatoren für Molekülwolken, in denen Sternentstehung stattfindet. Das Intensitätsmaximum im oberen Bereich des Bildes zeigt eine bereits weit entwickelte Sternentstehungszone, in der Gas durch die Strahlung eines neugebildeten Sternhaufens erhitzt wird. Der interessanteste Bereich des ganzen Gebiets fällt allerdings in der CO-Emission überhaupt nicht auf: der "hot core" im Bild-Zentrum, dargestellt in Konturen des Methanol-Moleküls. Er bildet ein absolut herausragendes Objekt - eine der besten Quellen zur Untersuchung komplexer organischer Moleküle in der Milchstraße (vgl. Spektrum im unterne Teil des Bildes). Daten: Wyrowski et al. (Kartierung), Bisshop et al. (Spektrum).


Um diese Leistung zu erbringen, bedarf es bei der Herstellung und der Montage eine *absolute* Präzision.
Die Oberfläche des Empfängers ist extrem genau geformt und darf nur max. 17 Mikrometer von der Idealform abweichen.

Alle Auswertungsgeräte sind absolut neu: der Submillimeter-Empfänger, das hochauflösende Breitband-FFT-Spektrometer sowie ein spezieller Rechner, der auch bei *ALMA* eingesetzt wird.

Die feierliche Einweihung bzw. Eröffnung fand bereits im September 2005 statt.

Jerry

Euronews hat einen Videobeitrag auf deutsch zum Teleskop:
http://www.euronews.net/index.php?page=space&article=423938&lng=3

Moin,

der Transporter für *ALMA* ist fertig.




Hier die Bilder von dem Transporter, der 10 m breit, 20 m lang und 6 m hoch ist. Er wiegt ~ 130 t und hat die Kraft von 2 F1-Rennwagen, er transportiert die *ALMA*-Antennen mit einem Gewicht von ~ 115 t durch die Atacama-Wüste.

Und so soll es dann funktionieren


Alle Bilder aus: ESO

Jerry

Moin,

hier noch einige Informationen zu den beiden *ALMA*-Transportern:


Hier der Arbeitsablauf

Der Einsatzort der beiden Spezialtransporter ist so ungewöhnlich wie auch die Aufgaben, die bewältigt werden müssen: Auf einem Hochplateau in der chilenischen Atacama-Wüste betreibt die ESO einen Radioantennen-Park zu Forschungszwecken. Dieser Park wird in der Endausbaustufe rund 64 der jeweils 110 Tonnen schwere Antennenanlagen umfassen, die auf insgesamt 250 vorbereiteten Fundamenten in immer wieder unterschiedlichen Positionen platziert werden müssen.

Die Aufgaben der Spezialfahrzeuge sind zunächst, die Antennen von der zentralen Basis-Servicestation, die in 2.900 Meter Höhe liegt, zu ihrem Einsatzort auf dem Hochplateau in 5.000 Meter Höhe zu transportieren und dort in ihren vorgesehenen Positionen millimetergenau zu platzieren.
Eine weitere Aufgabe in der Folgezeit wird der Transport der Antennen für regelmäßige Wartungsarbeiten von und zur Basis-Servicestation sein. Dabei ist eine Wegstrecke von jeweils rund 28 Kilometern mit einer Steigung von durchschnittlich 7% zu befahren.

Die technische Herausforderung für die 2 *ALMA*-Transporter liegt in der extremen Höhe, die die Leistungsfähigkeit der Dieselmotoren um fast 50 % reduziert.
Um dennoch die gigantischen 110 Tonnen schweren Antennenanlagen sicher an ihren Einsatzort zu bringen, ist jedes Fahrzeug mit zwei 500 kW starken Dieselmotoren ausgestattet, die zusammen rund 1.000 kW, bzw. 1.340 PS leisten. Die Höchstgeschwindigkeit der Transporter liegt bei 20 km/h, beladen erreichen sie max. 12 km/h.

Jerry

Moin,

am 5.10.2007 wurde der erste Schwerlastträger für *ALMA* an den Auftraggeber übergeben; der Transport nach Chile erfolgt Ende des Monats Oktober. Der zweite Transporter folgt unmittelbar danach.



Jerry

Moin,

Abendstimmung beim *ALMA*-Projekt.



Feierabendstimmung im Bild der *ALMA* Operations Support Facility (OSF), 2.900m hoch in der chilenischen Atacama-Wüste, nahe der Stadt San Verlierer de Atacama. Sichtbar von links nach rechts sind die OSF-Gebäude (noch im Bau), der *ALMA*-Antenne Transporter mit einer Dummy-Antenne, und bereits aufgestellte Antennen. Im Hintergrund linsenförmige Wolken über dem Vulkan Lascar.

Jerry

Moin,



Schwergewichte *Otto* und *Lore* in 4.000m Höhe in Aktion.

Das Foto zeigt die zwei ALMA-Antennentransporter während der Endphase der Akzeptanzprüfung auf der Straße zwischen dem ALMA-OSF in 2.900m Höhe und dem AOS bei 5.000m. Die erste Transportvorrichtung (Otto) ist dbereits getestet und wurde *für gut befunden*, während die zweite
(Lore) hier die 115-Tonnen-Antennenattrappe trägt.

Jerry

Hallo,

SpOn berichtet über das Projekt:

http://www.spiegel.de/wissenschaft/weltall/0,1518,559008,00.html

Entprechend dieses Berichtes soll Alma im Frühjahr 2009 die Arbeit aufnehmen. Bis 2012 sollen dann alle 65 Schüsseln aufgestellt sein.

Interessant sind die enormen Datenmengen, die das Projekt erzeugen soll:  15 Gigabyte pro Sekunde!. Nachdem diese Daten grob vorgefiltert sind bleiben noch ca. 64 Megabyte pro Sekunde für die Computer zum auswerten übrig.

Auch wenn die Computer viel "Arbeit" abnehmen werden. Wer soll all diese Daten noch auswerten??

Gruß Starboard

Meine Empfehlung ist SUN ein paar SMD-C (Sun Modular Data-Center) bauen zu lassen und Jonathan Schwarz zu bitten, daß die Module für die Analyse-SMD statt CPUs von AMD oder Intel stattdessen mit Blades von IBM mit Cell BEs ausgestattet werden. Der neue Rock-Prozessor mag ja schon gut mit Fliesskommazahlen klar kommen aber zum puren Zahlenfressen bzw. ist die Cell BE ebend noch besser geeignet.
Das sparrt sicherlich ein paar Container bzw. man gewinnt Rechen-Reserven, um die Analysen besser detaillierter auszuführen.  Als überdimensionalen Datenträger würde ich einen SMD-W (Warhouse) nehmen bzw. zwei, da man ja immer wenigstens einen angeschlossen braucht.  Auf einen SMD-W passen 3 Peta-Byte!  Daß heißt, man muß nicht so oft den Datenträger wechseln

Um eine Vorstellung eines SMD zu kriegen:  
(Hinweis: das SMD ist nich IM Container sonder DER Container! )

Moin,



eine Antenne, > 100 t, hat *Lore* auf dem Rücken.

Es handelt sich hierbei um eine der Antennen aus dem Projekt *ALMA*.

Jerry

Es geht voran bei ALMA. Auf dem Bild zu sehen ist Antenna No 2 (Vordergrund) neben Antenna No 1, welche auf obigem Bild zu sehen ist.

Neben intensiven Tests an Antenna No 1 wurden im Juli zudem "holographische Messungen" durchgeführt, um die Glattheit der Antennenoberfläche zu überprüfen und gegebenenfalls zu verbessern. Dabei konnten Fehler bis hinunter zu 12 Mikrometern aufgespürt werden.  

Neuigkeiten zu ALMA findet man u.a. gut auf dieser Seite der (us-amerikanischen) National Radio Astronomy Organisation: http://www.nrao.edu/news/newsletters/


Bild: NRAO

Hallo Leute

In der Dezemberausgabe von Spektrum der Wissenschaft befindet sich ein Artikel über ALMA. Für jemand der in astronomischen Angelegenheiten nicht bewandert ist, bietet dieser durchaus einiges an Information.
Um den Schritt vorwärts, den diese Anlage darstellt zu verdeutlichen, ist angeführt, das sie zehnmal mehr Basislinien als der "Vorgänger" CARMA besitzt, und diese bis zu neunmal länger sind.
Interessant ist auch, das trotz der Höhe der Anlage (ca. 5000m!), wenn hohe Winkelauflösungen und kurze Wellenlängen beobachtet werden wollen, dies beileibe nicht immer möglich ist, und gute Wetterbedingungen ausgenützt werden müssen, und diese entsprechend vorzuplanen sind.
Viel soll mit dieser Anlage beobachtet werden. Das erste Zünden von neuen Sonnen. Die Lücke die ein neuer Planet der Jupiterklasse in die Staubscheibe der Protosterne reißt könnte dirket abgebildet werden. Auch Fundamentales wie die Frage ob die Feinstrukturkonstante im Laufe der kosmischen Evolution wirklich konstant geblieben ist, könnte angegangen werden.
Mit dem geplanten Beginn der Beobachtungen 2011 und dem Standardbetrieb ab 2013 könnten damit viele neue Erkenntnisse verfügbar werden.

Grüße, James

P.S.: laut dem Bericht befinden sich bereits die ersten 7 amerikanischen Teleskope und 4 aus Japan im Aufbau. Ende dieses Jahres soll auch die erste Europäische eintreffen.

Nachtrag, 26.11. :
Nur zur Klarstellung: Mit "Für jemand der in astronomischen Angelegenheiten nicht bewandert ist" habe ich mich einfach nur selber gemeint.

Für die unterschiedlichen Beobachtungskampagnen wird ALMA immer wieder andere Konfigurationen einnehmen müssen. Im Schnitt wollen 2 Antennen pro Woche bewegt werden können.
Man wird immer mehrere Möglichkeiten haben die unterschiedlichen Beobachtungen nacheinander (oder auch gleichzeitig?) durchzuführen. Dabei wird man bestrebt sein die Rüstzeiten, also den zeitlichen Aufwand zur Umkonfiguration des Arrays, minimal zu halten und dabei so viele Beobachtungen wie möglich durchführen zu können. Wahrscheinlich wird man während des Verschiebens einiger Antennen für Projekt X mit den restlichen Antennen Beobachtungen für Projekt Y durchführen können.

Alles zusammen: ein schönes Optimierungsproblem (Stichworte: Maschinenbelegung, Job-Shop, Ablaufplanung). Ich glaube die brauchen da BWLer mit OR-Erfahrung (Operations Research), um diese Pläne zu optimieren .

Diese Woche wurde die erste der 65 Antennen des geplante Teleskoparrays offiziell an das ALMA-Projekt übergeben. Diese erste Antenne wurde in Japan von der Mitsubishi Electric Corporation im Auftrag des National Astronomical Observatory of Japan gebaut. Antennen aus den USA und Europa folgen sukzessive. Antennendurchmesser: 12 m.


Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)

P.S. Schön, wie unkompliziert und praktisch man das Tor sichert (rechts unten)!  

http://www.eso.org/public/outreach/press-rel/pr-2008/pr-49-08.html

ALMA erreicht weiteren Meilenstein. Zum ersten Mal konnten zwei der 12m-Antennen zusammengeschaltet werden. Siehe Newsbit im Portal: http://www.raumfahrer.net/news/newsbits/newsbits.shtml#10052009152850

Update der ALMA-Timeline:

Nachdem man dieses Jahr bereits erste Interferometrie-Tests mit 2 der 12m-Antennen auf einer Höhe von 2900 m und dem Mars als Untersuchungsobjekt erfolgreich durchgeführt hatte, möchte man bis Ende des Jahres erste interferometrische Tests auf einer Höhe von 5000 m auf dem auf dem Chajnantor Plateau abschließen. Auf diesem Plateau werden die insgesamt 66 geplanten ALMA-Antennen installiert.

Gegen Ende 2011 möchte man laut aktueller Planung bereits 16 Antennen zusammenschalten können.    

Mit dem Zusammenbau der ersten europäischen ALMA-Antenne wurde im Juni begonnen. Teile für die zweite und dritte sind bereits eingetroffen.

Insgesamt hat man aktuell (Jun09) 3 Antennen fertig gestellt. Eine japanische und zwei US-amerikanische.

Mehr Informationen im ALMA-Newsletter: http://www.almaobservatory.org/images/stories/science_newsletters/pdf/almanewsletter_nro2.pdf


PS: Würde den Thread-Titel zu ändern, da es sich nicht um ein reines ESO-Projekt handelt. Beteiligt sind Europa, USA, Taiwan, Japan und Chile.

Moin,

die erste *ALMA*-Antenne erreicht ihr Ziel.

Das ALMA-Astronomical Observatory hat den ersten Schritt vorwärts und aufwärts gemacht. Eine seiner Antennen wurde zum ersten Mal zum 5.000 m hohen Plateau von Chajnantor in den chilenischen Anden von einer einzeln angefertigten riesigen Transportvorrichtung getragen. Die Antenne, die ~ 100 t wiegt, wurde zum vorgesehenen Operationsfeld transportiert, wo die äußerst trockene Luft für die Beobachtungen von ALMA sehr ideal sind.

Hier die *ALMA*-Seite und darauf gibt es ein Video über den Transport >>>

Jerry

Nachdem man dieses Jahr bereits erste Interferometrie-Tests mit 2 der 12m-Antennen auf einer Höhe von 2900 m und dem Mars als Untersuchungsobjekt erfolgreich durchgeführt hatte, möchte man bis Ende des Jahres erste interferometrische Tests auf einer Höhe von 5000 m auf dem auf dem Chajnantor Plateau abschließen.

Genau diese ersten interferometrischen Beobachtungen wurden nun auf dem Chajnantor Plateau mit den erste beiden Antennen durchgeführt. Dies war das erste Mal, dass alle Systeme von den Antennen bis zur Elektronik an Ort und Stelle der realen Einsatzumgebung getestet wurden.

Und so sieht es aus da oben auf dem Plateau:

Bild: ESO

Der nächste Schritt ist es nun eine dritte Antenne auf das Plateau zu schaffen. Mit dieser werden dann noch weitere Tests des Systems möglich (u.a. Phase Closure).

http://www.eso.org/public/events/announcements/aos_interferometer/index.html

Moin,

*ALMA*-Antennen: Aus drei mach eins

Meilenstein für das revolutionäre neue Observatorium *ALMA*: Erstmals ist es Astronomen und Ingenieuren gelungen, drei der Antennen an ihrem Beobachtungsstandort in Nordchile zusammenzuschalten. Damit rücken extrem detailscharfe Beobachtungen der kühlen Regionen des Weltalls, wie sie *ALMA* ermöglichen soll, einen wichtigen Schritt näher.

ESO PR Photo 01a/10
Die drei zusammengeschalteten
ALMA-Antennen

Am 20. November 2009 war die dritte Antenne des im Aufbau befindlichen Verbundteleskops ALMA am Beobachtungsstandort auf dem Chajnantor-Hochplateau in den chilenischen Anden installiert worden, 5000 Meter über dem Meeresspiegel. Später gelang es den Astronomen und Ingenieuren erstmals, die drei 12-Meter-Antennen zusammenzuschalten und zur Beobachtung eines Himmelsobjekts einzusetzen.

Mehr dazu hier >>>

Jerry

Hallo Jerry,

das Bild zu Deinem Beitrag darf nicht fehlen.



http://www.eso.org/public/images/eso1001a/

Gertrud

Mittlerweile stehen 5 der geplanten 12-Meter-Antennen. Und hier haben wir alle auf einem Bild:


mfg websquid

Die ESO hat ein 15 min Video von der ALMA-Baustelle im April 2010 aufgenommen veröffentlicht. 

http://www.eso.org/public/announcements/ann1043/

Und inzwischen ist bereits die zehnte Antenne für ALMA auf dem Chajnantor-Plateau angekommen. Die Aufnahme davon ist das Picture of the Week der ESO: