Які модифікації стандартного AM / FM або короткохвильового радіо потрібні для того, щоб можна було виявити радіохвильові сигнали, випромінювані від Юпітера?
Чи вдалося б виявити транзит основних лун та навіть другорядних планет (можливо, навіть Церери та Марса) за допомогою цього методу?
Відповіді:
@Arne має рацію у своїй відповіді про дві речі, що найбільш підходяща частота для радіолюбителів Jovian - 20,1 МГц, і що це довжина хвилі 15 метрів. Однак антена насправді може бути на половину довжини хвилі, і радіоастрономи-любителі мали хороші результати при прослуховуванні всіх видів звуків Джовіана, включаючи виявлення окуляції багатьох її лун, оскільки вони виробляють зміну частоти через зміну Доплера при проходженні перед це посилення через відлуння власного сигналу радіохвилі Юпітера, коли поруч із ним спостерігається точка зору спостерігача, та інші ефекти, що викликають зміни частоти та амплітуди радіохвиль за допомогою простого подвійного дипольного масиву, який може виглядати приблизно так:
Подвійний дипольний масив Jove. Диполі підвішуються між щоглами ПВХ. Сигнали від диполів надходять до силового комбінатора, а
потім до приймача. Джерело: Аматорські радіоастрономічні проекти - радіосигнали з Юпітера (PDF)
Тепер ця дводільна дипольна антена - це більш-менш проста двійка, приблизно приблизно половина довжини хвилі коаксіального кабелю, позбавлена ізоляції на дипольних кінцях і виконана диполями паралельно один одному на відстані приблизно 6,1 метра (20 футів) один від одного, підвішеною над щоглами ПВХ . Це цілком прийнятно для майже будь-якого любителя радіоастрономів як у космосі, так і в ціні необхідних деталей. Є також способи допомогти собі набагато меншою антеною, про яку я згадаю трохи пізніше. Давайте спочатку очистимо обговорення діапазону частот за допомогою цієї дійсно інформативної цитати з веб-сторінки Радіоприймач для Юпітера (на основі проекту NASA Radio JOVE ):
Пік сигналів Юпітера відбувається близько 10 МГц. Однак ця частота не є такою підходящою, оскільки вона дуже близька до іоносферного відсікання. Найкращі відповідні частоти знаходяться в межах від 18 до 22 МГц, оскільки шанси отримати викиди більше. На практиці поширені 18,7 МГц, 20,1 МГц, 22,3 МГц. Частоти понад 30 МГц не підходять через меншу міцність. Для цього проекту використовується частота 20,1 МГц, оскільки велика ймовірність отримання емісії. Таким чином, весь приймач розроблений з урахуванням 20,1 МГц як робочої частоти.
Антена - це, звичайно, лише одна частина історії. Друге, що потрібно - це приймач. NASA спонсорує проект Radio JOVE разом з посібником по збірці приблизно 100 електронних компонентів та апаратних засобів, що мають ресивер RJ1.1 ( Radio Jove 1.1 Receiver ), які можна майже повністю зібрати з частин, замовлених у Radio Shack (він включає навіть номери запчастин RS) ). Я додам фотографію та кілька інших посилань, і тоді вам доведеться бути самостійно:
Лицьова пластина приймача радіоприймача, що самоскладається, з двома поворотними ручками для гучності та настройки. Джерело: Обсерваторія KB0LQJ
Деякі відповідні посилання для створення Radio Jove (або Jupiter FM, якщо вам подобається, це буде ваш власний приймач, так і називайте його за своїм бажанням), починаючи з уже згаданих:
Аматорські радіоастрономічні проекти - радіосигнали з Юпітера (PDF)
Десять років тому група (в основному) випускників університету Флориди, які працювали в NASA, задумала навчальну програму, відому як Radio Jove. Ідея полягала в тому, щоб побудувати недорогий комплект радіотелескопа, придатний для виявлення сигналів Юпітера. Приймач Jove (мал. 2) - це проста конструкція прямого перетворення, що працює в діапазоні декількох сотень кілогерц, зосередженим на 20,1 МГц.
Проект НАСА Radio JOVE (PDF)
Наразі сайт закритий через відключення уряду США, тому ось кешована версія Google, яка, на жаль, не містить зображень, що містяться в документах
KB0LQJ Обсерваторія Аматорська радіоастрономія - спостереження радіо
Для моєї домашньої обсерваторії я розпочав роботу з приймачем Radio Jove від проекту NASA Radio Jove. Це був досить простий в наборі комплект із чудовими напрямками, не лише для приймача, але також для установки та встановлення антени. На жаль, у мене не вистачає місця для встановлення поетапного антенного масиву. Крім того, я межу з лініями електропередач на північній та південній сторонах мого майна. Крім того, оскільки я перебуваю в міській місцевості, я знав, що підхоплю багато шуму. Не хвилюватися. Сонячні спостереження також досить цікаві, і оскільки Сонце є таким хорошим джерелом сигналу (особливо поки що цього року), я вибрав антену на своєму горищі.
Цей веб-сайт містить технічні дані антени та приймача, які використовуються для отримання природних радіовипромінювань від Юпітера на частоті 20,1 МГц. Розглянута антена та приймач на цьому веб-сайті заснована на дизайні, запропонованому програмою NASA Radio Jove. Природні радіовипромінювання від Юпітера або від Сонця визначаються за допомогою подвійного дипольного масиву як антени та з чутливим приймачем. РЧ напруга, що розвивається на антенних клемах, підсилюється з підсилювачем РФ і перетворюється на аудіочастоти за допомогою мікшера. Згенерований таким чином аудіосигнал записується на ПК через звукову карту у форматі «wav». Також доступне програмне забезпечення для запису смугових діаграм для створення смугової діаграми даних, що надходять через звукову карту.
Тому дійсно існує багато способів побудувати власну антену та приймач з доступних та легкодоступних електронних деталей, і деякі з цих веб-сайтів, перелічені вище, допоможуть вам у процесі самостійної збірки, навіть надаючи кілька підказок, як це зробити простіше, як, наприклад, збірка меншого внутрішнього антенного масиву.
Тепер ще одна річ, яку згадують усі ці веб-сайти, - це також використання різного програмного забезпечення для ПК, яке дозволяє аналізувати звукову карту комп’ютера, отриману радіозвуками Jovian, але оскільки там є багато різних та безкоштовних рішень, в тому числі власне NASA, яке працює на комп'ютерах Windows, я Я дозволю вам відкрити їх самостійно. Ось на одній сторінці перелічено багато посилань, щоб розпочати роботу. Більше кмітливі на комп’ютері ви навіть можете написати власне програмне забезпечення для цієї мети, це Stack Exchange afterterall.
І якщо хто - то цікаво , що такі самоорганізуються радіоприймачі і антени здатні, ось посилання на колекцію різних Юпітеровим звуків в радіодіапазоні на Astrosurf.com , а ще один в якості колекції виключно аматорських звуків радіоастрономічних з Юпітер та його місяці (прокрутіть трохи до списку записів). Ось короткий опис різних типів звуку, які можна почути:
Хор (цитуйте джерело: Кафедра фізики та астрономії університету Айови )
Хор складається з коротких, частотних тонів, які звучать як хор птахів, що співають на сході сонця, звідси назва "хор" або "хор світанку". Хор на Землі генерується електронами в Земному радіаційному поясі Ван Аллена. Після створення, хорові хвилі впливають на рухи електронів через процес, який називають взаємодією хвиля-частинка. Взаємодія між частинами хвилі порушує траєкторії електронів випромінювального поясу і призводить до попадання електронів у верхню атмосферу.
Декаметричні шумові бурі (джерело цитати: Radio-Jupiter Central на RadioSky.com )
Викиди, які ми можемо почути, часто називають декаметричними шумовими бурями, оскільки хвилі мають десятки метрів. Гаразд, можна почути Юпітер від 15 до 38 МГц, але які оптимальні частоти? Думається, що 18 МГц до приблизно 28 МГц - це хороше місце для прослуховування. Хорошим правилом було б вибрати найнижчу частоту в цьому діапазоні, яку не заважало іоносферна рефракція.
Свистунки (джерело цитат та зображень: Вікіпедія ):
Свист - це електромагнітна (радіо) хвиля, що генерується дуже низькою частотою або УНЧ, що генерується блискавкою. 1 Частоти наземних свистків становлять від 1 кГц до 30 кГц, з максимальною амплітудою зазвичай від 3 до 5 кГц. Хоча вони є електромагнітними хвилями, вони виникають на частотах звуку і можуть бути перетворені в аудіо за допомогою відповідного приймача. Вони виробляються ударами блискавки (здебільшого внутрішньолюдним і зворотним шляхом), коли імпульс рухається по лініях магнітного поля Землі від однієї півкулі до іншої.
Авроральні радіовипромінювання (джерело цитати: Вікіпедія )
Авроральні радіовипромінювання планети-гіганта з джерелами плазми, такими як вулканічний Місяць Юпітера, Іо, можуть бути виявлені за допомогою радіотелескопів.
І так далі. Останні два у списку, ймовірно, трохи розтягують астрономів-любителів, середній частотний діапазон радіовипромінювань середньої частоти - від 100 до 500 кГц, відключення свистунів зазвичай близько 30 кГц, і обидва вимагають занадто великих антен, але я б не хотів ' Не варто робити ставку на те, що можливо і з меншими антенами, хоча відсічення частоти нахилу може запобігти ідентифікації фактичних слухових подій. Але є багато інших звуків для прослуховування як від Юпітера, так і багато лун, здебільшого, хоч і більші, і тісніші.
Удачі в налаштуванні власного Юпітера FM та щасливого полювання на рідкісні радіочастотні події!
У салоні StarGazers розміщена стаття про радіотехніку для радіоастрономії Юпітера. Ця ж стаття також представлена в радіогрупі BritAstro .
Здається, що 20,1 МГц - це підходяща частота для любителів, які спостерігають за Юпітером. Я далеко не фахівець з радіоастрономії, але для невеликого джерела, такого як Юпітер, я вважаю, що вам потрібна велика параболічна тарілка (для посилення та спрямованості антени) та належна антена подачі, яка підходить для 20,1 МГц. Можливо, вам також знадобиться моторизована кріплення для антени, щоб відстежувати рух Юпітера по небу.
Я опублікую додаткову інформацію, після того як я запитав у друга, який є експертом з дизайну антен, яка конфігурація може бути придатною.
Редагувати: Гаразд, є інформація. Про параболічну тарілку не йдеться - 20 МГц відповідає приблизно 15 м довжини хвилі. І посуд має бути багато кратних довжини хвилі. Тож ми могли б використовувати дипольну антену, але вони не дуже спрямовані. Також диполь повинен бути досить великим, для хорошого виграшу. Щоб зробити його спрямованим, вам потрібен масив керованих дипольних антен.
Резюме: Я думаю, що це не дуже можливо зробити в любительському масштабі. Звичайно, я із задоволенням підтверджую свою помилку!
Є повідомлення, в яких згадується, що це не практично для любителів через розмір антени (як правило), необхідної в поєднанні з необхідністю "орієнтувати її" в потрібному напрямку.
Одна з відповідей на це - якщо ви можете просто вказати статичну антенну структуру на небо (передні полюси, що підтримують передуємий елемент вище, ніж реальні самі опорні полюси, що підтримують його, тим самим наводячи промінь на простір), то ви просто відпустите Земля буде вашим двигуном антени. Хвилювання виникає від очікування того часу, коли Юпітер природним чином переміститься через ваше вікно можливостей. Це напрочуд здійсненний метод націлювання величезних дротяних антен на простір для сигналів досить низької частоти.
Що стосується "ніколи не знаю, чи це просто наземний сигнал", з одного боку, сигнали людини - це не надзвичайно ультраширока смуга. Параметри приймача повинні бути встановлені перед націленням на Юпітера, а результати порівняння до і після. Плюс є всілякі інші тести та ідентифікаційні фактори. Маючи достатньо ноу-хау, що є його вільним і непрацездатним аспектом, можна виключати людину та сторонні природні втручання.
Як мінімум, вам знадобиться високонаправлена антена, відповідна частотам, про які йдеться (я не знаю, що це таке). Радіо також повинно було б визначати частоти, на які ви очікуєте чути сигнали.
