Những sửa đổi nào đối với radio AM / FM hoặc sóng ngắn tiêu chuẩn là cần thiết để có thể phát hiện các tín hiệu sóng vô tuyến phát ra từ Sao Mộc?
Liệu có thể phát hiện quá cảnh của các mặt trăng chính và thậm chí các hành tinh nhỏ (thậm chí có thể là Ceres và Sao Hỏa) bằng phương pháp này?
Câu trả lời:
@Arne đã đúng trong câu trả lời của mình về hai điều, tần số phù hợp nhất cho đài phát thanh nghiệp dư Jovian là 20,1 MHz, và đây là bước sóng 15 mét. Tuy nhiên, ăng-ten thực sự có thể là một nửa bước sóng và các nhà thiên văn vô tuyến nghiệp dư đã có kết quả tốt khi nghe tất cả các loại âm thanh của Jovian, bao gồm cả việc phát hiện nhiều huyền bí của chúng khi chúng tạo ra sự thay đổi tần số do sự dịch chuyển của Doppler khi đi qua phía trước nó, khuếch đại do tiếng vang của chữ ký sóng vô tuyến của sao Mộc khi ở gần nó từ điểm thuận lợi của người quan sát và các hiệu ứng khác gây ra thay đổi tần số và biên độ sóng vô tuyến với một mảng lưỡng cực kép đơn giản có thể trông giống như thế này:
Mảng lưỡng cực kép Jove. Các lưỡng cực được treo giữa cột buồm PVC. Tín hiệu từ các lưỡng cực đi đến một bộ kết hợp năng lượng và
sau đó đến máy thu. Nguồn: Dự án thiên văn vô tuyến nghiệp dư - Tín hiệu vô tuyến từ sao Mộc (PDF)
Bây giờ ăng-ten lưỡng cực kép này ít nhiều là một đoạn đơn giản bằng khoảng một nửa bước sóng của cáp đồng trục, tước dải cách điện ở hai đầu lưỡng cực và chạy các lưỡng cực song song với nhau cách nhau khoảng 6,1 mét (20 ft) lơ lửng trên cột buồm PVC . Điều đó là hoàn toàn chấp nhận được đối với gần như bất kỳ nhà thiên văn vô tuyến nghiệp dư nào trong cả không gian và giá của các bộ phận cần thiết. Cũng có những cách giúp bản thân có ăng-ten nhỏ hơn rất nhiều, mà tôi sẽ đề cập sau. Trước tiên, hãy xóa cuộc thảo luận về dải tần với trích dẫn thông tin thực sự này từ trang web Radio Radio cho trang Jupiter (dựa trên dự án Radio JOVE của NASA ):
Đỉnh của tín hiệu Sao Mộc xảy ra khoảng 10 MHz. Tuy nhiên, tần số này không phù hợp, vì nó rất gần với mức cắt tầng điện ly. Các tần số phù hợp tốt nhất là trong khoảng từ 18 đến 22 MHz, vì cơ hội nhận được phát thải là nhiều hơn. Trong thực tế 18,7 MHz, 20,1 MHz, 22,3 MHz là phổ biến. Các tần số trên 30 MHz không phù hợp vì cường độ ít hơn. Tần số 20,1 MHz được sử dụng cho dự án này, vì xác suất nhận được phát xạ là cao. Vì vậy, toàn bộ máy thu được thiết kế coi 20,1 MHz là tần số hoạt động.
Ăng-ten tất nhiên chỉ là một phần của câu chuyện. Điều thứ hai được yêu cầu là người nhận. NASA đang tài trợ cho dự án Radio JOVE với một hướng dẫn lắp ráp cho khoảng 100 linh kiện điện tử và các phần cứng có giá trị Bộ thu RJ1.1 (Bộ thu Radio Jove 1.1 ) có thể được lắp ráp gần như hoàn toàn từ các bộ phận được đặt hàng từ Radio Shack (thậm chí còn bao gồm cả số phần RS ). Tôi sẽ thêm một bức ảnh và một vài liên kết khác, và sau đó bạn sẽ phải tự mình:
Tấm trước của Bộ thu Radio Jove tự lắp ráp với hai núm xoay để điều chỉnh âm lượng và điều chỉnh. Nguồn: Đài thiên văn KB0LQJ
Một số liên kết có liên quan để xây dựng Radio Jove (hoặc Jupiter FM, nếu bạn muốn, nó sẽ là máy thu của riêng bạn để đặt tên theo ý muốn), bắt đầu với các liên kết đã được đề cập:
Dự án thiên văn vô tuyến nghiệp dư - Tín hiệu vô tuyến từ sao Mộc (PDF)
Mười năm trước, một nhóm (hầu hết) sinh viên tốt nghiệp Đại học Florida làm việc tại NASA đã nghĩ ra một chương trình tiếp cận giáo dục được gọi là Radio Jove. Ý tưởng là chế tạo một bộ kính viễn vọng vô tuyến rẻ tiền phù hợp để phát hiện tín hiệu từ Sao Mộc. Bộ thu Jove (Hình 2) là một thiết kế chuyển đổi trực tiếp đơn giản hoạt động trong phạm vi vài trăm kilohertz tập trung ở mức 20,1 MHz.
Dự án Radio JOVE của NASA (PDF)
Trang web hiện đang ngừng hoạt động do chính phủ Hoa Kỳ ngừng hoạt động, vì vậy đây là phiên bản được lưu trong bộ nhớ cache của Google mà đáng buồn là không có hình ảnh trong tài liệu
KB0LQJ Đài thiên văn vô tuyến nghiệp dư Đài quan sát - Đài quan sát Jove Radio
Đối với đài quan sát nhà của tôi, tôi bắt đầu với máy thu Radio Jove từ Dự án Radio Jove của NASA. Đây là một bộ công cụ khá dễ xây dựng với các hướng tuyệt vời, không chỉ cho người nhận mà còn cả thiết lập và cài đặt ăng-ten. Thật không may, tôi không có đủ không gian để đặt một dải ăng ten theo giai đoạn. Ngoài ra, tôi được bao quanh bởi các đường dây điện ở phía bắc và phía nam của tài sản của tôi. Ngoài ra, vì tôi ở khu vực thành thị, tôi biết rằng tôi sẽ thu được nhiều tiếng ồn. Không phải lo lắng. Các quan sát mặt trời cũng khá thú vị và vì Mặt trời là nguồn tín hiệu tốt như vậy (đặc biệt là từ đầu năm đến nay), tôi đã chọn một ăng-ten trên gác mái của mình.
Trang web này chứa các chi tiết kỹ thuật của ăng ten và máy thu được sử dụng để nhận phát xạ vô tuyến tự nhiên từ Sao Mộc ở 20.1 MHz. Ăng-ten và máy thu được thảo luận trong trang web này dựa trên thiết kế do Chương trình Jove Radio của NASA đưa ra. Phát xạ vô tuyến tự nhiên từ Sao Mộc hoặc từ Mặt trời được phát hiện bằng cách sử dụng một mảng lưỡng cực kép làm ăng ten và với một máy thu nhạy. Điện áp RF được phát triển tại các đầu cực ăng ten được khuếch đại với bộ khuếch đại RF và được chuyển đổi thành tần số âm thanh bằng bộ trộn. Do đó, tín hiệu âm thanh được tạo ra được ghi lại trên PC thông qua card âm thanh ở định dạng 'wav'. Ngoài ra, một phần mềm ghi biểu đồ dải có sẵn để tạo biểu đồ dải dữ liệu đi qua card âm thanh.
Vì vậy, thực sự có nhiều cách để xây dựng ăng-ten và máy thu của riêng bạn từ các bộ phận điện tử giá cả phải chăng và dễ kiếm, và một số trang web được liệt kê ở trên sẽ giúp bạn trong quá trình tự lắp ráp, thậm chí cung cấp một số thủ thuật để làm điều đó dễ dàng hơn, ví dụ như lắp ráp một dải ăng ten trong nhà nhỏ hơn.
Bây giờ, một điều khác mà tất cả các trang web này đề cập cũng là sử dụng nhiều phần mềm PC khác nhau cho phép bạn phân tích qua card âm thanh của máy tính nhận được âm thanh radio Jovian, nhưng vì có nhiều giải pháp khác nhau và miễn phí, bao gồm cả NASA chạy trên PC Windows, tôi Sẽ cho phép bạn tự khám phá những thứ đó. Đây là một trang liệt kê nhiều liên kết, để giúp bạn bắt đầu. Hiểu biết nhiều về máy tính của bạn thậm chí có thể viết phần mềm của riêng bạn cho mục đích này, đây là sau khi trao đổi Stack.
Và nếu có ai thắc mắc máy thu và ăng ten vô tuyến tự lắp ráp như vậy có khả năng gì, thì đây là một liên kết đến một bộ sưu tập các âm thanh Jovian khác nhau trong các bước sóng vô tuyến trên Astrosurf.com , và một bộ khác như là một bộ sưu tập các âm thanh thiên văn vô tuyến nghiệp dư duy nhất của Sao Mộc và các mặt trăng của nó (cuộn một chút xuống danh sách các bản ghi). Và đây là một mô tả ngắn về các loại âm thanh khác nhau mà người ta có thể nghe thấy:
Điệp khúc (nguồn trích dẫn: Khoa Vật lý và Thiên văn của Đại học Iowa )
Điệp khúc bao gồm các giai điệu ngắn, tăng tần, nghe giống như điệp khúc của những con chim hót khi mặt trời mọc, do đó có tên là "hợp xướng" hoặc "điệp khúc bình minh". Điệp khúc tại Trái đất được tạo ra bởi các electron trong vành đai bức xạ Van Allen của Trái đất. Sau khi được tạo ra, sóng hợp xướng ảnh hưởng đến chuyển động của các electron thông qua một quá trình gọi là tương tác hạt-sóng. Các tương tác hạt sóng làm nhiễu loạn quỹ đạo của các electron của vành đai bức xạ và khiến các electron chạm vào bầu khí quyển phía trên.
Bão tiếng ồn decametric (nguồn trích dẫn: Trung tâm Radio-Jupiter trên RadioSky.com )
Các khí thải mà chúng ta có thể nghe thấy thường được gọi là các cơn bão tiếng ồn phân tách, bởi vì các sóng dài hàng chục mét. Được rồi, có thể nghe Sao Mộc từ 15 đến 38 MHz, nhưng tần số tối ưu là gì? Sự đồng thuận dường như là 18 MHz lên đến khoảng 28 MHz là một nơi tốt để lắng nghe. Một quy tắc tốt sẽ là chọn tần số thấp nhất trong phạm vi này mà không bị cản trở bởi khúc xạ tầng điện ly.
Whistlers (trích dẫn và nguồn hình ảnh: Wikipedia ):
Whistler là sóng điện từ (radio) tần số rất thấp hoặc sóng vô tuyến được tạo ra bởi sét. 1 Tần số của các tiếng huýt sáo trên mặt đất là 1 kHz đến 30 kHz, với biên độ tối đa thường ở mức 3 kHz đến 5 kHz. Mặc dù chúng là sóng điện từ, chúng xảy ra ở tần số âm thanh và có thể được chuyển đổi thành âm thanh bằng cách sử dụng một bộ thu phù hợp. Chúng được tạo ra bởi các tia sét (chủ yếu là intracloud và return-path) nơi xung lực truyền dọc theo đường sức từ của Trái đất từ bán cầu này sang bán cầu kia.
Phát xạ vô tuyến Auroral (nguồn trích dẫn: Wikipedia )
Phát xạ vô tuyến Auroral từ các hành tinh khổng lồ có nguồn plasma như mặt trăng núi lửa Io của sao Mộc có thể được phát hiện bằng kính viễn vọng vô tuyến.
Và như thế. Hai cái cuối cùng trong danh sách có lẽ là một phần khó khăn đối với các nhà thiên văn nghiệp dư, với dải tần số phát xạ vô tuyến cực quang ở mức 100 đến 500 kHz, và những người huýt sáo thường ở mức khoảng 30 kHz, và cả hai đều cần ăng ten quá lớn, nhưng tôi sẽ không Đặt cược chống lại điều đó là có thể với các râu nhỏ hơn, mặc dù việc cắt tần số cung có thể ngăn việc xác định các sự kiện âm thanh thực tế . Nhưng có nhiều âm thanh khác để nghe cả hai từ Sao Mộc, cũng như đó là nhiều mặt trăng, chủ yếu là những âm thanh lớn hơn và gần hơn.
Chúc may mắn điều chỉnh vào FM Jupiter của riêng bạn và vui vẻ săn lùng các sự kiện tần số vô tuyến hiếm!
Phòng chờ của StarGazers có một bài viết về bộ radio cho thiên văn vô tuyến Jupiter. Bài báo tương tự cũng được giới thiệu tại Nhóm Radio của BritAstro .
Dường như 20,1 MHz là tần số phù hợp cho những người nghiệp dư quan sát Sao Mộc. Tôi không phải là một chuyên gia về thiên văn vô tuyến, nhưng đối với một nguồn nhỏ như Sao Mộc, tôi sẽ cho rằng bạn cần một đĩa parabol lớn (để tăng và định hướng ăng-ten), và ăng-ten thức ăn phù hợp, phù hợp với 20,1 MHz. Bạn cũng có thể sẽ cần phải có một giá treo động cơ cho ăng-ten, để theo dõi chuyển động của Sao Mộc trên bầu trời.
Tôi sẽ đăng thêm thông tin, sau khi tôi hỏi một người bạn, một chuyên gia về thiết kế ăng-ten, cấu hình nào có thể phù hợp.
Chỉnh sửa: Ok, infos đang ở. Một món ăn parabol nằm ngoài câu hỏi - 20 MHz tương ứng với bước sóng khoảng 15m. Và các món ăn cần phải là bội số của một bước sóng. Vì vậy, chúng ta có thể sử dụng ăng-ten lưỡng cực, nhưng chúng không định hướng. Ngoài ra, lưỡng cực cần phải khá lớn, để đạt được tốt. Để làm cho nó có hướng, bạn cần một loạt ăng-ten lưỡng cực có thể điều khiển được.
Tóm tắt: Tôi nghĩ rằng nó không thực sự khả thi để làm điều này ở quy mô nghiệp dư. Tất nhiên, tôi rất vui khi được chứng minh là sai!
Có những bài viết đề cập đến việc nó không thực tế đối với người nghiệp dư vì kích thước của ăng-ten (nói chung) được yêu cầu kết hợp với nhu cầu "chỉ điểm" theo đúng hướng.
Một câu trả lời cho điều này là - nếu bạn có thể chỉ một cấu trúc ăng-ten tĩnh hướng lên trời (các cực trước hỗ trợ phần tử hướng về phía trước cao hơn các cực hỗ trợ thực nhất hỗ trợ nó, từ đó hướng chùm tia tới không gian) thì bạn chỉ cần để Trái đất là động cơ ăng ten của bạn. Sự phấn khích đến từ việc chờ đợi thời gian chính xác mà Sao Mộc tự nhiên di chuyển qua cửa sổ cơ hội của bạn. Đây là một phương pháp khả thi tuyệt vời để nhắm ăng ten dây khổng lồ vào không gian cho các tín hiệu tần số khá thấp ở tất cả các loại.
Theo như "không bao giờ biết nếu đó chỉ là tín hiệu trên mặt đất", thì có một điều, tín hiệu của con người không phải là dải siêu rộng như thế. Các thông số của bộ thu phải được đặt trước khi nhắm vào Sao Mộc và kết quả được so sánh trước và sau. Thêm vào đó là tất cả các loại thử nghiệm và các yếu tố nhận dạng khác. Với đủ bí quyết, đó là khía cạnh tự do và không có lao động của nó, người ta có thể loại trừ con người và sự can thiệp tự nhiên bên ngoài.
Tối thiểu, bạn sẽ cần một ăng ten định hướng cao phù hợp với tần số được đề cập (tôi không biết chúng là gì). Đài cũng sẽ phải có khả năng phát hiện các tần số mà bạn mong đợi để nghe tín hiệu.
