Welche Modifikationen an einem Standard-AM / FM- oder Kurzwellenradio sind erforderlich, um von Jupiter ausgesendete Funkwellensignale erkennen zu können?
Wäre es mit dieser Methode möglich, den Transit der großen Monde und sogar der kleinen Planeten (vielleicht sogar Ceres und Mars) zu erfassen?
Antworten:
@Arne hat in seiner Antwort in Bezug auf zwei Dinge Recht : Die am besten geeignete Frequenz für jovianischen Amateurfunk ist 20,1 MHz und dies ist eine Wellenlänge von 15 Metern. Die Antenne kann jedoch tatsächlich die halbe Wellenlänge haben, und Amateurfunk-Astronomen haben gute Ergebnisse beim Hören aller Arten von Jupiter-Tönen erzielt, einschließlich der Erkennung von Bedeckungen der vielen Monde, da diese durch die Doppler-Verschiebung beim Vorbeifahren Frequenzänderungen hervorrufen es, Verstärkung aufgrund des Echos von Jupiters eigener Radiowellensignatur, wenn es vom Standpunkt des Beobachters aus nahe daneben liegt, und andere Effekte, die Änderungen der Radiowellenfrequenz und -amplitude mit einem einfachen dualen Dipolarray verursachen, das ungefähr so aussehen könnte:
Das Jove-Dual-Dipol-Array. Dipole sind zwischen PVC-Masten aufgehängt. Signale von den Dipolen gehen an einen Leistungskombinierer und
dann an den Empfänger. Quelle: Amateurfunk-Astronomieprojekte - Funksignale von Jupiter (PDF)
Jetzt ist diese doppelte Dipolantenne mehr oder weniger ein einfacher Zweiteiler mit etwa der halben Wellenlänge eines Koaxialkabels, an den Dipolenden abisoliert und in einem Abstand von etwa 6,1 Metern über PVC-Masten parallel zueinander verlaufend . Das ist für fast jeden Amateurfunk-Astronomen sowohl im Weltraum als auch im Hinblick auf den Preis der benötigten Teile völlig akzeptabel. Es gibt auch Möglichkeiten, sich mit einer viel kleineren Antenne zu helfen, die ich später erwähnen werde. Lassen Sie uns zuerst die Frequenzbereichsdiskussion mit diesem wirklich informativen Zitat von der Radio Receiver for Jupiter- Webseite (basierend auf dem Radio JOVE-Projekt der NASA) klären :
Die Spitze von Jupitersignalen tritt um 10 MHz auf. Trotzdem ist diese Frequenz nicht so gut geeignet, da sie sehr nahe an der Ionosphärengrenze liegt. Die am besten geeigneten Frequenzen liegen zwischen 18 und 22 MHz, da die Chancen auf Emissionen größer sind. In der Praxis sind 18,7 MHz, 20,1 MHz, 22,3 MHz üblich. Die Frequenzen über 30 MHz sind wegen geringerer Stärke nicht geeignet. Die Frequenz von 20,1 MHz wird für dieses Projekt verwendet, da die Wahrscheinlichkeit einer Emission hoch ist. Der gesamte Empfänger ist also unter Berücksichtigung von 20,1 MHz als Betriebsfrequenz ausgelegt.
Antenne ist natürlich nur ein Teil der Geschichte. Als zweites wird der Empfänger benötigt. Die NASA sponsert das Radio JOVE-Projekt mit einer Montageanleitung für ungefähr 100 elektronische Komponenten und Hardware-Teile im Wert von RJ1.1-Empfänger ( Radio Jove 1.1-Empfänger ), die fast vollständig aus bei Radio Shack bestellten Teilen zusammengebaut werden können (es enthält sogar RS- Teilenummern ) ). Ich füge ein Foto und ein paar andere Links hinzu und du musst dann alleine sein:
Selbstmontierte Frontplatte des Radio Jove Receivers mit zwei Drehknöpfen für Lautstärke und Abstimmung. Quelle: KB0LQJ-Beobachtungsstelle
Einige relevante Links für den Aufbau von Radio Jove (oder Jupiter FM, wenn Sie möchten, wird es Ihr eigener Empfänger sein, nennen Sie ihn so, wie Sie möchten), beginnend mit den bereits erwähnten:
Amateurfunk-Astronomieprojekte - Funksignale vom Jupiter (PDF)
Vor zehn Jahren konzipierte eine Gruppe von (hauptsächlich) Absolventen der Universität von Florida, die an der NASA arbeiteten, ein Bildungsprogramm namens Radio Jove. Die Idee war, ein kostengünstiges Radioteleskop-Kit zu bauen, mit dem sich Signale von Jupiter erfassen lassen. Der Jove-Empfänger (Abbildung 2) ist ein einfaches Direktkonvertierungsdesign, das über einen Bereich von einigen hundert Kilohertz mit einer Frequenz von 20,1 MHz arbeitet.
NASA-Radio-JOVE-Projekt (PDF)
Die Website ist derzeit aufgrund der Schließung der US-Regierung nicht verfügbar. Daher gibt es hier eine zwischengespeicherte Google-Version , die leider keine In-Document-Bilder enthält
KB0LQJ Sternwarte Amateurfunkastronomie - Beobachtungen von Radio Jove
Für mein Heimobservatorium habe ich mit dem Radio Jove-Empfänger des Radio Jove-Projekts der NASA begonnen. Dies war ein ziemlich einfach zu bauendes Kit mit hervorragenden Anweisungen, nicht nur für den Empfänger, sondern auch für die Antennenkonfiguration und -installation. Leider habe ich nicht genug Platz, um ein Phased Antenna Array aufzustellen. Außerdem bin ich an der Nord- und Südseite meines Grundstücks von Stromleitungen umgeben. Da ich in einem städtischen Gebiet bin, wusste ich auch, dass ich viel Lärm auffangen würde. Keine Sorgen machen. Sonnenbeobachtungen sind auch sehr interessant, und da die Sonne eine so gute Signalquelle ist (besonders in diesem Jahr), habe ich mich für eine Antenne auf meinem Dachboden entschieden.
Diese Website enthält die technischen Details der Antenne und des Empfängers, die für den Empfang natürlicher Funkemissionen von Jupiter bei 20,1 MHz verwendet werden. Die Antenne und der Empfänger, die auf dieser Site besprochen werden, basieren auf dem Design des NASA Radio Jove-Programms. Natürliche Funkemissionen von Jupiter oder Sun werden mithilfe eines Dual-Dipol-Arrays als Antenne und eines empfindlichen Empfängers erfasst. Die an den Antennenanschlüssen entstehende HF-Spannung wird mit dem HF-Verstärker verstärkt und mit einem Mischer in Audiofrequenzen umgewandelt. Das so erzeugte Audiosignal wird über eine Soundkarte im "WAV" -Format auf dem PC aufgezeichnet. Es ist auch eine Strip-Chart-Recorder-Software verfügbar, mit der die Daten, die über die Soundkarte eingehen, als Strip-Chart generiert werden können.
Es gibt also in der Tat viele Möglichkeiten, aus erschwinglichen und leicht erhältlichen elektronischen Bauteilen eine eigene Antenne und einen eigenen Empfänger zu bauen. Einige der oben aufgeführten Websites unterstützen Sie bei der Selbstmontage und bieten sogar einige Tricks, wie Sie dies einfacher tun können. wie zum Beispiel die Montage eines kleineren Antennenarrays im eigenen Haus.
Eine andere Sache, die auf all diesen Websites erwähnt wird, ist die Verwendung verschiedener PC-Software, mit der Sie über die Soundkarte des Computers empfangene Jupiter-Radiosignale analysieren können. Da es jedoch viele verschiedene und kostenlose Lösungen gibt, einschließlich der NASA-eigenen, die auf Windows-PCs ausgeführt werden, kann ich lass dich diese auf eigene Faust entdecken. Hier ist eine Seite mit vielen Links, um Ihnen den Einstieg zu erleichtern. Mehr Computer-Know-how von Ihnen könnte sogar Ihre eigene Software für diesen Zweck schreiben, das ist schließlich Stack Exchange.
Und wenn sich jemand fragt, wozu solche selbst zusammengestellten Radioempfänger und Antennen in der Lage sind, finden Sie hier einen Link zu einer Sammlung verschiedener Jovian-Sounds in den Radiowellenlängen auf Astrosurf.com und einen weiteren als Sammlung ausschließlich von Astronomie-Sounds für Amateurfunk Jupiter und seine Monde (scrollen Sie ein bisschen nach unten zur Liste der Aufnahmen). Und hier ist eine kurze Beschreibung der verschiedenen Klangarten, die man hören könnte:
Chor (Zitat Quelle: The University of Iowa Department für Physik und Astronomie )
Chorus besteht aus kurzen Tönen mit ansteigender Frequenz, die wie der Chor von Vögeln klingen, die bei Sonnenaufgang singen, daher der Name "Chorus" oder "Dawn Chorus". Der Chor auf der Erde wird durch Elektronen in den Van-Allen-Strahlungsgürteln der Erde erzeugt. Einmal erzeugt, beeinflussen die Chorwellen die Bewegungen der Elektronen durch einen Prozess, der Welle-Teilchen-Wechselwirkung genannt wird. Wellen-Teilchen-Wechselwirkungen stören die Flugbahnen der Strahlungsgürtelelektronen und bewirken, dass die Elektronen auf die obere Atmosphäre treffen.
Dekametrische Lärmstürme (Quelle: Radio-Jupiter Central auf RadioSky.com )
Die Emissionen, die wir hören können, werden oft als dekametrische Lärmstürme bezeichnet, da die Wellen mehrere zehn Meter lang sind. Okay, es ist möglich, Jupiter von 15 bis 38 MHz zu hören, aber was sind die optimalen Frequenzen? Der Konsens scheint zu sein, dass 18 MHz bis etwa 28 MHz ein guter Ort zum Hören ist. Eine gute Regel wäre, die niedrigste Frequenz in diesem Bereich auszuwählen, die nicht durch ionosphärische Brechung behindert wurde.
Whistlers (Zitat und Bildquelle: Wikipedia ):
Ein Pfeifer ist eine sehr niederfrequente oder VLF-elektromagnetische (Funk-) Welle, die durch einen Blitz erzeugt wird. 1 Die Frequenzen von terrestrischen Pfeifern liegen zwischen 1 kHz und 30 kHz, wobei die maximale Amplitude normalerweise zwischen 3 kHz und 5 kHz liegt. Obwohl es sich um elektromagnetische Wellen handelt, treten sie bei Audiofrequenzen auf und können mit einem geeigneten Empfänger in Audio umgewandelt werden. Sie werden durch Blitzeinschläge (meistens in der Wolke und auf dem Rückweg) erzeugt, bei denen der Impuls entlang der Magnetfeldlinien der Erde von einer Hemisphäre zur anderen wandert.
Auroral Radio Emissionen (Zitat Quelle: Wikipedia )
Mit Radioteleskopen ließen sich Aurorafunkemissionen von Riesenplaneten mit Plasmaquellen wie Jupiters Vulkanmond Io nachweisen.
Und so weiter. Die letzten beiden auf der Liste sind für Amateurastronomen wahrscheinlich etwas schwierig, da der durchschnittliche Frequenzbereich der Auroralfunkemissionen bei 100 bis 500 kHz liegt und die Pfeifer normalerweise bei 30 kHz abgeschnitten sind und beide zu große Antennen erfordern, aber ich würde es nicht tun. ' t Wette gegen sie entweder mit kleineren Antennen wobei, obwohl Bogen Frequenz Cutoffs Identifizierung von tatsächlichen verhindern könnte aural Ereignisse. Aber es gibt viele andere Geräusche, die man sowohl vom Jupiter als auch von vielen Monden hören kann, hauptsächlich von den größeren und engeren.
Viel Glück beim Abstimmen auf Ihren eigenen Jupiter FM und viel Spaß bei der Suche nach seltenen Radiofrequenz-Ereignissen!
In der StarGazers-Lounge wurde ein Radio-Kit-Artikel für die Jupiter-Radioastronomie gezeigt. Derselbe Artikel ist auch in der Radio Group von BritAstro zu finden .
Es scheint, dass 20,1 MHz die geeignete Frequenz für Amateure ist, die Jupiter beobachten. Ich bin weit davon entfernt, ein Experte für Radioastronomie zu sein, aber für eine kleine Quelle wie Jupiter würde ich annehmen, dass Sie eine große Parabolantenne (für Antennengewinn und Richtwirkung) und eine geeignete Speiseantenne benötigen, die für 20,1 MHz geeignet ist. Sie benötigen wahrscheinlich auch eine motorisierte Halterung für die Antenne, um die Bewegung des Jupiter über den Himmel verfolgen zu können.
Ich werde weitere Informationen veröffentlichen, nachdem ich einen Freund, der ein Experte für Antennendesign ist, gefragt habe, welche Konfiguration geeignet sein könnte.
Edit: Ok, die Infos sind drin. Eine Parabolantenne kommt nicht in Frage - 20 MHz entsprechen ca. 15m Wellenlänge. Und Gerichte müssen viele Vielfache einer Wellenlänge haben. Wir könnten also eine Dipolantenne verwenden, aber diese sind nicht sehr gerichtet. Außerdem muss der Dipol für eine gute Verstärkung ziemlich groß sein. Für die Ausrichtung benötigen Sie eine Reihe von steuerbaren Dipolantennen.
Fazit: Ich denke, es ist nicht wirklich machbar, dies im Amateurskala zu tun. Natürlich bin ich froh, wenn ich mich irre!
Es gibt Beiträge, in denen erwähnt wird, dass dies für Amateure aufgrund der Größe der (im Allgemeinen) erforderlichen Antenne und der Notwendigkeit, sie in die richtige Richtung auszurichten, nicht praktikabel ist.
Eine Antwort auf diese Frage lautet: Wenn Sie eine statische Antennenstruktur nur in Richtung Himmel richten können (vordere Stangen stützen das vorderste Element höher als die eigentlichen Stützstangen, wodurch der Strahl in Richtung Weltraum geneigt wird), lassen Sie es einfach Die Erde ist Ihr Antennenmotor. Die Aufregung entsteht durch das Warten auf die genaue Zeit, zu der sich Jupiter auf natürliche Weise durch Ihr Zeitfenster bewegt. Dies ist eine wunderbar praktikable Methode, um riesige Drahtantennen auf Raum für Signale mit ziemlich niedrigen Frequenzen aller Art auszurichten.
Was "Ich weiß nicht, ob es sich nur um ein terrestrisches Signal handelt" betrifft, so sind die Signale des Menschen zum einen keine extrem breiten Bänder. Die Empfängerparameter sollten eingestellt werden, bevor sie auf Jupiter gerichtet werden, und die Ergebnisse sollten vorher und nachher verglichen werden. Außerdem gibt es viele andere Tests und Identifikationsfaktoren. Mit genügend Know-how, das den freien und arbeitslosen Aspekt darstellt, kann man menschliche und fremde natürliche Eingriffe ausschließen.
Zumindest benötigen Sie eine hochgerichtete Antenne, die für die fraglichen Frequenzen geeignet ist (ich weiß nicht, was sie sind). Das Radio müsste auch in der Lage sein, die Frequenzen zu erkennen, auf denen Sie Signale erwarten.
