Төмен Жиілікті Радио Телескоптар Желісі (LOFAR)

Кіріспе

Радиотелескоптар желісі, негізінен Нидерландыда орналасқан

Төмен жиілікті массив (LOFAR) – антенналық желісі негізінен Нидерландыда орналасқан, ал 2019 жылға қарай 7 басқа еуропалық елге тараған ірі радиотелескоп. Бастапқыда ASTRON, Нидерланды радиоастрономия институтымен жобаланып салынған. 2010 жылы Нидерланды королевасы Беатрикс ресми түрде ашты. LOFAR – қазіргі заманғы концепцияны қолданатын, кең ауқымды бағытталмайтын радиоантенналардан тұрады. Көптеген антенналық массивтердегідей, жеке антенналардан келетін сигналдар бірден электрлік байланыс арқылы біріктірілмейді, олар бір үлкен антенна ретінде жұмыс істемейді. Оның орнына LOFAR дипольдік антенналары (екі түрі бар) станцияларға орналастырылған, онда антенна сигналдары аналогтық электроникада жартылай біріктіріліп, содан кейін цифрлық түрге ауыстырылып, толық станция бойынша қайтадан біріктіріледі. Бұл сатылап біріктіру әдісі антенна станциясының аспандағы бағыттық сезімталдығын орнату және жылдам өзгертуде үлкен икемділікті қамтамасыз етеді. Барлық станциялардан алынған деректер талшықты желі арқылы орталық цифрлық процессорға жіберіліп, Еуропадағы антенна станциялары арасындағы ең үлкен қашықтыққа сәйкес келетін дәстүрлі радиотелескоп табағын имитациялайтын бағдарламалық құралда біріктіріледі. LOFAR – интерферометриялық массив, 2019 жылдан бері 52 станцияда шоғырланған шамамен 20 000 кішкентай антеннадан тұрады. Олардың 38-і Нидерландыда, аймақтық және ұлттық қаржыландыру есебінен салынған. Германиядағы алты станция, Польшадағы үш станция, Франция, Ұлыбритания, Ирландия, Латвия және Швециядағы әрқайсысы әртүрлі ұлттық, аймақтық және жергілікті қаржыландыру мен меншік құқығында. Италия 2018 жылы Халықаралық LOFAR телескопына (ILT) ресми түрде қосылды; жаңартылған (LOFAR2.0) аппараттық құралдары қолжетімді болғаннан кейін Болонья маңындағы Медицинадағы INAF обсерваториясында құрылыс жоспарлануда. Басқа еуропалық елдердегі қосымша станциялар жоспарлаудың әртүрлі кезеңдерінде. Жинақталған тиімді жинау алаңы жиілік пен антенна конфигурациясына байланысты шамамен 300 000 шаршы метрді құрайды. 2014 жылға дейін деректерді өңдеу Нидерландыдағы Гронинген университетінде орналасқан Blue Gene/P суперкомпьютері арқылы жүзеге асырылды. 2014 жылдан бері LOFAR осы міндет үшін GPU негізіндегі коррелятор және сәуле құрастырғыш, COBALT-ты пайдаланады. LOFAR сонымен қатар Квадратты километрлік массив үшін технологиялық және ғылыми жол көрсетуші болып табылады.

The Low Frequency Array (LOFAR) is a large radio telescope, with an antenna network located mainly in the Netherlands, and spreading across 7 other European countries as of 2019. Originally designed and built by ASTRON, the Netherlands Institute for Radio Astronomy, it was first opened by Queen Beatrix of The Netherlands in 2010, and has since been operated on behalf of the International LOFAR Telescope (ILT) partnership by ASTRON. LOFAR consists of a vast array of omnidirectional radio antennas using a modern concept, in which the signals from the separate antennas are not connected directly electrically to act as a single large antenna, as they are in most array antennas. Instead, the LOFAR dipole antennas (of two types) are distributed in stations, within which the antenna signals can be partly combined in analogue electronics, then digitised, then combined again across the full station. This step wise approach provides great flexibility in setting and rapidly changing the directional sensitivity on the sky of an antenna station. The data from all stations are then transported over fiber to a central digital processor, and combined in software to emulate a conventional radio telescope dish with a resolving power corresponding to the greatest distance between the antenna stations across Europe. LOFAR is thus an interferometric array, using about 20,000 small antennas concentrated in 52 stations since 2019. 38 of these stations are distributed across the Netherlands, built with regional and national funding. The six stations in Germany, three in Poland, and one each in France, Great Britain, Ireland, Latvia, and Sweden, with various national, regional, and local funding and ownership. Italy officially joined the International LOFAR Telescope (ILT) in 2018; construction at the INAF observatory site in Medicina, near Bologna, is planned as soon as upgraded (so called LOFAR2.0) hardware becomes available. Further stations in other European countries are in various stages of planning. The total effective collecting area is approximately 300,000 square meters, depending on frequency and antenna configuration. Until 2014, data processing was performed by a Blue Gene/P supercomputer situated in the Netherlands at the University of Groningen. Since 2014 LOFAR uses a GPU based correlator and beamformer, COBALT, for that task. LOFAR is also a technology and science pathfinder for the Square Kilometre Array.

NenuFAR

NenuFAR телескопы Нансай радиотелескопымен бірге орналасқан. Бұл Нансай LOFAR станциясының (FR606) кеңейтілген нұсқасы болып табылады, оған 96 төмен жиілікті плитка қосылған. Әр плитка шамамен 400 метрлік диаметрлі шеңберде орналасқан 19 қиылысқан дипольді антеннадан тұратын "мини массивтен" құралған. Плиткалар – аналогты фазаланған антенналары бар алтыбұрышты кластерлер. Телескоп 10–85 МГц жиілік диапазонындағы радиосигналдарды қабылдай алады, сонымен қатар LOFAR төменгі диапазонының (30–80 МГц) жиіліктерін де қамтиды. NenuFAR массиві LOFAR-мен үйлесімді, жоғары сезімталдығы бар LBA (LSS) супер станциясы ретінде жұмыс істей алады. LOFAR-дың қалған бөлігімен бірлесіп жұмыс істеу арқылы массивтің жалпы сезімталдығын шамамен екі есеге арттырып, бейнелеу мүмкіндіктерін жақсартады. Ол сондай-ақ массивтің қолжетімділігін арттыру үшін екінші супер ядро ретінде де жұмыс істей алады. NenuFAR арнайы қабылдағышының арқасында дербес құрал ретінде де жұмыс істей алады, бұл режимде NenuFAR/Standalone деп аталады.

Басқа станциялар

Сонымен қатар, LOFAR антенналары жиынтығы Финляндиядағы Кильписярви қаласының жанында орналасқан KAIRA (Kilpisjärvi Atmospheric Imaging Receiver Array) станциясында орналастырылған. Бұл орналым VHF қабылдағышы ретінде дербес түрде немесе Тромсёдегі EISCAT хабар таратушысымен біріктірілген бистатикалық радар жүйесінің құрамында жұмыс істейді.

Деректерді беру

Деректерді тасымалдау талаптары станция үшін секундына бірнеше гигабиттей, ал қажетті өңдеу қуаты бірнеше ондаған TeraFLOPS шамасында. LOFAR-дан түскен деректер LOFAR ұзақ мерзімді архивінде сақталады. Архив таратылған сақтау түрінде жүзеге асырылған, деректер Гронинген университетінің Дональд Смитс ақпараттық технологиялар орталығындағы Target деректер орталығында, Амстердамдағы SURFsara [nl] орталығында және Германиядағы Forschungszentrum Jülich орталығында орналасқан.

Сезімталдық

LOFAR миссиясы – ғаламды ~10–240 МГц радиожиіліктерінде бұрынғы 7C және 8C зерттеулерімен, сондай-ақ Өте Үлкен Массив (VLA) және Гиганттық Метрлік Толқын Радиотелескопы (GMRT) жүргізген зерттеулерге қарағанда жоғарырақ ажыратымдылықпен және сезімталдықпен картаға түсіру. 2020 жылдың соңында Квадратты километрлік Массив (SKA) пайдалануға берілгенге дейін LOFAR төмен жиіліктердегі ең сезімтал радио обсерваториясы болады. Одан кейін де SKA тек >50 МГц жиіліктерінде бақылау жүргізеді, ал LOFAR-дың бұрыштық ажыратымдылығы әлдеқайда жоғары болып қалады.

Ғылыми жағдай

LOFAR-дың қамтамасыз ететін сезімталдық және кеңістіктік ажыратымдылық Ғаламды зерттеудің бірнеше жаңа, маңызды мүмкіндіктерін ашады, сондай-ақ Жердің ортасын практикалық тұрғыдан зерттеуге ерекше мүмкіндіктер береді. Төмендегі тізімде z термині LOFAR көретін радио көздерінің қызыл жылжуын көрсететін, өлшемсіз шама болып табылады. 6 < z < 10 аралығындағы өте алыс Ғаламда LOFAR бейтарап сутегінің қайта иондануынан туындаған іздерді анықтауға мүмкіндік береді. Бұл маңызды фазалық өзгеріс алғашқы жұлдыздар мен галактикалар пайда болған кезде жүреді деп болжанады, бұл «қараңғы дәуірлер» деп аталатын кезеңнің аяқталуын білдіреді. Қайта ионданудың болуы мүмкін қызыл жылжу 1420.40575 МГц жиілігіндегі бейтарап сутегінің 21 см сызығын LOFAR байқау диапазонына жылдырады. Бүгін байқалатын жиілік 1/(z+1) еселігімен төмендейді. 1.5 < z < 7 аралығындағы алыс «қалыптасу» Ғаламда LOFAR ең алыстағы массивті галактикаларды анықтауға қабілетті, ал Ғаламдағы алғашқы құрылымдардың (галактикалар, шоғырлар және белсенді ядролар) қалыптасу процестерін зерттейді және галактикааралық газды зерттейді. Магниттік Ғаламда LOFAR ғарыштық сәулелердің және біздің және жақын галактикалардағы, галактикалар шоғырындағы және галактикааралық ортадағы жаһандық магниттік өрістердің таралуын картаға түсіреді. Жоғары энергиялы Ғаламда LOFAR Жер атмосферасына енген кезде жоғары энергиялы ғарыштық сәулелерді анықтайды. Осы мақсатта арнайы LOPES сынақ станциясы 2003 жылдан бері жұмыс істеп келеді. Сарыағаш галактикасында LOFAR Күннен бірнеше килопарсек қашықтықта жатқан көптеген жаңа пульсарларды анықтады, жұлдыздардың бірігуінен немесе қара тесіктердің жұтылуынан туындаған қысқа мерзімді құбылыстарды іздеді және Юпитер сияқты Күннен тыс планеталардан келетін жарылымдарды іздейді. Күн жүйесінде LOFAR Күннен шығатын короналды массалық шығарылымдарды анықтайды және күн желiнiң үлкен масштабты, үздіксіз карталарын ұсынады. Күн ауа райы және оның Жерге тигізетін әсері туралы бұл маңызды ақпарат қымбат және зиянды геомагниттік дауылдарды болжауға көмектеседі. Жердің жақын ортасында LOFAR ионосферадағы бұзылыстарды үнемі картаға түсіреді, алыс гамма сәулелерінің иондау әсерін анықтайды және шығу тегі белгісіз ең жоғары энергиялы ғарыштық сәулелерден туындауы мүмкін жарылымдарды анықтайды. LOFAR жаңа спектрлік терезені зерттеу арқылы күтпеген жаңалықтарға қол жеткізеді. Спектрдің жаңа аймақтарын ашқан немесе сезімталдық сияқты құралдық параметрлерді едәуір арттырған барлық бұрынғы құралдардан жаңа нысандардың немесе жаңа астрофизикалық құбылыстардың табылуы туындады.

The sensitivities and spatial resolutions attainable with LOFAR make possible several fundamental new studies of the Universe as well as facilitating unique practical investigations of the Earth's environment. In the following list the term z is a dimensionless quantity indicating the redshift of the radio sources seen by LOFAR. In the very distant Universe (6 < z < 10), LOFAR can search for the signature produced by the reionization of neutral hydrogen. This crucial phase change is predicted to occur at the epoch of the formation of the first stars and galaxies, marking the end of the so called "dark ages". The redshift at which reionization is thought to occur will shift the 21 cm line of neutral hydrogen at 1420.40575 MHz into the LOFAR observing window. The frequency observed today is lower by a factor of 1/(z+1). In the distant "formative" Universe (1.5 < z < 7), LOFAR is capable of detecting the most distant massive galaxies and will study the processes by which the earliest structures in the Universe (galaxies, clusters and active nuclei) form and probe the intergalactic gas. In the magnetic Universe, LOFAR is mapping the distribution of cosmic rays and global magnetic fields in our own and nearby galaxies, in galaxy clusters and in the intergalactic medium. The high energy Universe, LOFAR detects the ultra high energy cosmic rays as they pierce the Earth's atmosphere. A dedicated test station for this purpose, LOPES, has been in operation since 2003. Within the Milky Way galaxy, LOFAR has detected many new pulsars within a few kpc from the Sun, has searched for short lived transient events produced by stellar mergers or black hole accretion, and will search for bursts from Jupiter like extrasolar planets. Within the Solar System, LOFAR detects coronal mass ejections from the Sun and provide continuous large scale maps of the solar wind. This crucial information about solar weather and its effect on Earth facilitates predictions of costly and damaging geomagnetic storms. Within the Earth's immediate environment, LOFAR will map irregularities in the ionosphere continuously, detect the ionizing effects of distant gamma ray bursts and the flashes predicted to arise from the highest energy cosmic rays, the origins of which are unclear. By exploring a new spectral window LOFAR is likely to make serendipitous discoveries. Detection of new classes of objects or new astrophysical phenomena have resulted from almost all previous facilities that open new regions of the spectrum, or pushed instrumental parameters, such as sensitivity by more than an order of magnitude.

Реионизациялау дәуірі

LOFAR-дың ең қызықты, бірақ техникалық тұрғыдан ең қиын қолданыстарының бірі – Реионизация дәуірінен (EoR) қызылға ығысқан 21 см толқын ұзындығындағы сәуле шығаруды іздеу. Ғалам бейтарап күйге өткен кездегі рекомбинациядан кейінгі "Қараңғы дәуір" z=20 шамасына дейін жалғасқан деп есептеледі. WMAP поляризациясының нәтижелері реионизацияның ұзақ немесе тіпті бірнеше кезеңдері болған болуы мүмкін екенін көрсетеді, басталуы z~15–20 және аяқталуы z~6 шамасында болған. LOFAR арқылы z=11.4 (115 МГц) пен z=6 (200 МГц) арасындағы қызыл ығысу диапазонын зерттеуге болады. Күтілетін сигнал өте әлсіз, сондықтан оны күштірек алдыңғы жолдан ажырату қиын.

Ғаламшардан тыс терең зерттеулер

LOFAR-дың ең маңызды қолданыстарының бірі – кең аумақты аспан зерттеулерін жүргізу болып табылады. Мұндай зерттеулер LOFAR-дың қасиеттеріне толық сай келеді және LOFAR құрылысы басталғаннан бері оны дамытуға серпіліс берген маңызды жобалардың бірі ретінде белгіленген. LOFAR арқылы әртүрлі жиіліктерде жүргізілетін терең зерттеулер, астрофизиканың бірнеше маңызды салаларын зерттеу үшін радио көздерінің ерекше каталогтарын ұсынады, оның ішінде алып қара тесіктердің, галактикалардың және галактикалар шоғырының қалыптасуын зерттеуге мүмкіндік береді. LOFAR зерттеулері ғаламның бұрын зерттелмеген параметрлерін зерттейтіндіктен, жаңа құбылыстар ашылуы мүмкін. 2021 жылдың ақпан айында астрономдар LOFAR арқылы анықталған өте төмен радио толқын ұзындығы негізінде, Солтүстік аспан жарты шарының 4% -ын қамтитын 25 000 белсенді алып қара тесіктің өте жоғары ажыратымдылықтағы суретін алғаш рет жариялады.

Өткінші радио құбылыстар мен пульсарлар

Төмен жиіліктердің, барлық бағытқа таратушы антенналардың, жоғары жылдамдықты деректерді тасымалдаудың және есептеу құралдарының үйлесімі LOFAR радио аспанын бақылауда жаңа дәуір ашады. Нидерландыдан көрінетін бүкіл аспанның радиокартасын (жалпы аспанның шамамен 60%) бір түндік ішінде жасау мүмкін болады. Бұрынғы тар аумақты зерттеулерде тек меңзеліп айтылған уақытша радио құбылыстары ашылып, бұрынғыдан жоғары дәлдікпен жылдам анықталып, басқа да құрылымдардан (мысалы, гамма-сәулелік, оптикалық және рентгендік обсерваториялар) алынған деректермен автоматты түрде салыстырылады. Мұндай құбылыстар жарылатын жұлдыздармен, қара тесіктермен, Күн сияқты жұлдыздардағы жарқылдармен, экзопланеталардан келетін радио толқындарымен, тіпті SETI сигналдарымен байланысты болуы мүмкін. Бұдан өзге, бұл маңызды ғылыми жоба төмен радиожиілікте радио пульсарларды терең зерттейді және алыс галактикалардағы айналатын нейтронды жұлдыздардан шығатын алып радио жарқылдарын анықтауға тырысады.

Жоғары энергиялы ғарыштық сәулелер

LOFAR бөлшектер физикасында жоғары энергиялы және өте жоғары энергиялы ғарыш сәулелерінің (HECR және UHECR) пайда болуын зерттеу үшін бірегей мүмкіндік ұсынады, энергиясы eV аралығында. Бөлшектерді үдету орындары мен процестері белгісіз. Бұл HECR-лердің ықтимал көздері қуатты радиогалактикалардың радиолаптарындағы шоктар, галактикалар пайда болу кезеңінде туындаған галактикааралық шоктар, гиперновалар деп аталатын жарылыстар, гамма сәулелерінің шарықтары немесе ерте Ғаламдағы фазалық өтулерден қалған топологиялық ақаулардан пайда болған аса зор бөлшектердің ыдырауы болуы мүмкін. Басты байқалатын нәрсе – бастапқы ғарыш сәулесі атмосфераға шағылысқанда және кең ауқымды ауа душын (EAS) тудырғанда пайда болатын күшті радио импульс. EAS бастапқы бөлшектің қозғалыс бағытымен бір қатарға орналасады, ал оның құрамының маңызды бөлігін жердің магнитосферасында радио сәулелену шығаратын электрон-позитрон жұптары құрайды (мысалы, геосинхротрондық сәулелену).

Космикалық магнетизм

LOFAR радиоқондырмасы әлі зерттелмеген, төмен энергиялы синхротрондық радио толқындарына терезе ашады, оларды ғарыш сәулелері электрондары әлсіз магнит өрістерінде шығарады. Космикалық магнит өрістерінің пайда болуы мен эволюциясы туралы өте аз мәлімет бар. Галактикалардың маңындағы және галактикалар арасындағы кеңістік магниттік болуы мүмкін, ал LOFAR мұндай аймақтардан әлсіз радиоэмиссияны анықтауға алғашқы құрал болуы мүмкін. LOFAR төмен жиілікті радио толқындарының поляризация жазықтығының бұрылуын көрсететін Фарадей эффектісін де өлшейді, бұл әлсіз магнит өрістерін анықтауға қосымша мүмкіндік береді.

Күн физикасы және ғарыш ауа райы

Күн – радио толқындарының күшті көзі. Ыстық күн коронасының қазірдің өзінде күшті жылулық сәулеленуі, күн белсенділігінің құбылыстары – жарылыстар мен короналық массалық шығарылымдарға (КМШ) байланысты қарқынды радио жарылыстармен бірге жүреді. LOFAR жиілік диапазонындағы күн радиациясы коронаның орта және жоғарғы бөліктерінде пайда болады. Сондықтан LOFAR – ғарызға қарай ұшып бара жатқан КМШ-ны зерттеуге өте қолайлы құрал. LOFAR-дың бейнелеу мүмкіндіктері мұндай КМШ Жерге тие ала ма, жоқ па деген ақпаратты ұсынуға мүмкіндік береді. Бұл LOFAR-ды ғарыш ауа райын зерттеудегі құнды құралға айналдырады. LOFAR арқылы күнді бақылауға күн белсенділігін, ғарыш ауа райының бастау көзін үнемі мониторингтеу кіреді. Сонымен қатар, LOFAR-дың икемділігі күн радио жарылыстарына жылдам ден қоюға және бақылауды жалғастыруға мүмкіндік береді. Күн жарылыстары энергиялы электрондарды тудырады, бұл тек жылулық емес күн радио радиациясын ғана емес, сонымен қатар рентген сәулелерін шығарып, айналадағы плазманы қыздырады. Сондықтан, RHESSI, Hinode, Solar Dynamics Observatory (SDO) және болашақта Advanced Technology Solar Telescope және Solar Orbiter сияқты басқа жер және ғарышқа орналасқан құралдармен бірлескен бақылау кампаниялары осы негізгі астрофизикалық процесті түсінуге көмектеседі.

Уақыт шкаласы

1990 жылдардың басында радиоастрономия саласында апертуралық массив технологиясын зерттеуді ASTRON – Нидерланд радиоастрономия институты белсенді түрде жүргізді. Сонымен қатар, ASTRON және Нидерланд университеттерінде төмен жиілікті радиотелескопқа ғылыми қызығушылық арта бастады. 1999 жылы жүзеге асыру мүмкіндігін зерттеу жұмыстары жүргізіліп, халықаралық серіктестер іздестірілді. 2000 жылы ASTRON Басқармасы барлық мүдделі Нидерланд университеттерінің кафедралары мен ASTRON өкілдерімен Нидерланд LOFAR басқару комитетін құрды. 2003 жылдың қараша айында Нидерланд үкіметі LOFAR инфрақұрылымын қаржыландыру үшін 52 миллион еуро бөлді. Bsik бағдарламасының талаптарына сәйкес, LOFAR геофизика, компьютерлік ғылымдар, ауыл шаруашылығы және астрономия салаларындағы зерттеулерді жеңілдету үшін көп салалы сенсорлық массив ретінде қаржыландырылды. 2003 жылдың желтоқсан айында LOFAR-дың бастапқы сынақ станциясы (ITS) жұмыс істеуге кірісті. ITS жүйесі 60 кері V пішіндес дипольден тұрады; әрбір диполь кіріс сигналдарын 110 метрлік коаксиалды кабель арқылы қабылдаушы бірлікке (RCU) жеткізу үшін жеткілікті күшейтетін төмен шу деңгейлі күшейткішке (LNA) қосылған. 2005 жылдың 26 сәуірінде LOFAR деректерін өңдеу үшін Гронинген университетінің математикалық орталығына IBM Blue Gene/L суперкомпьютері орнатылды. Ол кезде ол Барселонадағы MareNostrum суперкомпьютерінен кейін Еуропадағы екінші ең қуатты суперкомпьютер болатын. 2014 жылдан бастап барлық жеке станциялардан келетін сигналдарды корреляциялау үшін COBALT деп аталатын одан да қуатты есептеу кластері (коррелятор) жұмыс істейді. 2006 жылдың тамыз-қыркүйек айларында алғашқы LOFAR станциясы (Core Station CS001, басқаша CS1) өндіріске дейінгі жабдықтарды пайдалана отырып іске қосылды. Барлығы 96 қос дипольді антенна (толық LOFAR станциясымен тең) төрт кластерге топтастырылған, орталық кластерде 48 диполь, ал қалған үш кластерде әрқайсысында 16 диполь бар. Әр кластердің көлемі шамамен 100 метрді құрайды. Кластерлер диаметрі ~500 метр болатын аумаққа таратылған. 2007 жылдың қараша айында Effelsberg 100 метрлік радиотелескопының жанында орналасқан LOFAR (DE601) халықаралық станциясы алғашқы жұмыс істейтін станцияға айналды. LOFAR ядросының шетіндегі алғашқы толық станция (CS302) 2009 жылдың мамырында аяқталды, ал 2013 жылы 40 голланд станциясын аяқтау жоспарланған. 2014 жылға қарай Нидерландыда 38 станция, Германияда бес станция (Эффелсберг, Таутенбург, Унтервейленбах, Борним/Потсдам және Юлих), Ұлыбританияда (Чилболтон), Францияда (Нансай) және Швецияда (Онсала) бір-бірден жұмыс істеді. LOFAR 2010 жылдың 12 маусымында Нидерланд королевасы Беатрикс тарапынан ресми түрде ашылды. Тұрақты бақылаулар 2012 жылдың желтоқсан айында басталды.

In the early 1990s, the study of aperture array technology for radio astronomy was being actively studied by ASTRON – the Netherlands Institute for Radio Astronomy. At the same time, scientific interest in a low frequency radio telescope began to emerge at ASTRON and at the Dutch Universities. A feasibility study was carried out and international partners sought during 1999. In 2000 the Netherlands LOFAR Steering Committee was set up by the ASTRON Board with representatives from all interested Dutch university departments and ASTRON. In November 2003 the Dutch Government allocated 52 million euro to fund the infrastructure of LOFAR under the Bsik programme. In accordance with Bsik guidelines, LOFAR was funded as a multidisciplinary sensor array to facilitate research in geophysics, computer sciences and agriculture as well as astronomy. In December 2003 LOFAR's Initial Test Station (ITS) became operational. The ITS system consists of 60 inverse V shaped dipoles; each dipole is connected to a low noise amplifier (LNA), which provides enough amplification of the incoming signals to transport them over a 110 m long coaxial cable to the receiver unit (RCU). On April 26, 2005, an IBM Blue Gene/L supercomputer was installed at the University of Groningen's math centre, for LOFAR's data processing. At that time it was the second most powerful supercomputer in Europe, after the MareNostrum in Barcelona. Since 2014 an even more powerful computing cluster (correlator) called COBALT performs the correlation of signals from all individual stations. In August/September 2006 the first LOFAR station (Core Station CS001, aka. CS1 ) was put in the field using pre production hardware. A total of 96 dual dipole antennas (the equivalent of a full LOFAR station) are grouped in four clusters, the central cluster with 48 dipoles and other three clusters with 16 dipoles each. Each cluster is about 100 m in size. The clusters are distributed over an area of ~500 m in diameter. In November 2007 the first international LOFAR station (DE601) next to the Effelsberg 100 m radio telescope became the first operational station. The first fully complete station, (CS302) on the edge of the LOFAR core, was delivered in May 2009, with a total of 40 Dutch stations scheduled for completion in 2013. By 2014, 38 stations in the Netherlands, five stations in Germany (Effelsberg, Tautenburg, Unterweilenbach, Bornim/Potsdam, and Jülich), and one each in the UK (Chilbolton), in France (Nançay) and in Sweden (Onsala) were operational. LOFAR was officially opened on 12 June 2010 by Queen Beatrix of the Netherlands. Regular observations started in December 2012.