POLFAR i LOFAR-ERIC

W latach 2023–2026 konsorcjum POLFAR przeprowadziło pierwszą obowiązkową modernizację wszystkich polskich stacji LOFAR (LOFAR 2.0). Modernizacja ta przebiegała w ramach realizacji projektu „Udział konsorcjum POLFAR oraz grupy roboczej POLFARO w europejskiej strukturze ILT na lata 2021–2026”, finansowanego przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego (umowa nr 2021/WK/02).

Modernizacja LOFAR 2.0 obejmuje rozwój zarówno rozproszonej infrastruktury stacji, jak i centralnych komponentów sprzętowych i programowych. Jej celem jest zwiększenie możliwości naukowych instrumentu, utrzymanie jego unikalnej pozycji w erze SKA oraz zwiększenie dostępności systemu i jego danych również dla użytkowników spoza grona specjalistów.

LOFAR 2.0 wprowadza między innymi:

• około trzykrotnie większą moc przetwarzania danych w czasie rzeczywistym przy wykorzystaniu tych samych szaf aparaturowych,
• ulepszony system dystrybucji częstotliwości i sygnału zegara, w tym dystrybucja centralnego zegara,
• zwiększenie zakresu dynamicznego przetworników analogowo-cyfrowych z 12 do 14 bitów,
• poprawiona konstrukcja termiczna urządzeń,
• modernizacja systemów monitorowania i sterowania, m.in. z wykorzystaniem TANGO i OPC-UA.

LOFAR 2.0 umożliwia także rozwój nowych możliwości obserwacyjnych. Należą do nich jednoczesne obserwacje w zakresach LBA i HBA, zwiększona czułość LBA, jednoczesne prowadzenie obserwacji obrazujących i wiązkowych, w tym obserwacji pulsarów, poprawa liniowości systemu oraz nowe rozwiązania w zakresie korelacji i przetwarzania danych. Modernizacja obejmuje również rozwój nowego korelatora, integrację z NenuFAR oraz nowe narzędzia do przygotowywania propozycji obserwacyjnych.

Z przewidywaną czułością i zdolnością rozdzielczą LOFAR 2.0 stanowi komplementarną infrastrukturę badawczą względem projektu SKA, znajdującego się na mapie drogowej ESFRI i realizowanego na południowej półkuli Ziemi, w Australii i Republice Południowej Afryki. LOFAR pozostanie w następnej dekadzie jednym z najważniejszych na świecie instrumentów radioastronomicznych pracujących na ekstremalnie niskich częstotliwościach, szczególnie w zakresie LBA. SKA nie będzie dysponował porównywalnymi możliwościami rozdzielczymi w najniższym zakresie częstotliwości, które w przypadku LOFAR zapewnia przede wszystkim rozległa sieć stacji międzynarodowych, w tym trzech stacji polskich.

Aby sprostać wymaganiom wynikającym z dalszej eksploatacji i rozwoju systemu, po około dziesięciu latach pracy w trzech polskich stacjach LOFAR przeprowadzono również modernizację infrastruktury lokalnej. W ramach prac POLFAR:

• zwiększył przepustowość połączeń trzech polskich stacji LOFAR oraz infrastruktury członków POLFAR z sieciami PIONIER i LOFAR ERIC do co najmniej 100 Gbit/s,
• zainstalował komponenty precyzyjnego systemu dystrybucji częstotliwości w trzech polskich stacjach LOFAR,
• zmodernizował odbiorniki GNSS, umożliwiając pomiary z częstotliwością do 200 Hz oraz obliczanie w czasie rzeczywistym parametrów takich jak indeks S4 i TEC,
• zmodernizował systemy komputerowe wykorzystywane do obserwacji i przetwarzania danych pulsarowych,
• zainstalował systemy przeznaczone do realizacji obserwacji LOFAR-VLBI.

Stacja LOFAR PL-612 w Bałdach była pierwszą uruchomioną polską stacją systemu LOFAR 2.0 – nastąpiło to w czerwcu 2026 roku. W sierpniu 2026 roku uruchomiono następnie stacje PL-611 w Łazach oraz PL-610 w Borówcu.