Jupiter FM-木星からの信号、特に彼女の月の通過をアマチュア検出するための実用的で安価な方法は何ですか?


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木星から放射される電波信号を検出するには、標準のAM / FMまたは短波ラジオをどのように変更する必要がありますか?

この方法を使用して、主要な月の通過、さらには小さな惑星(おそらくはセレスや火星)の通過を検出することは可能でしょうか?

回答:


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@Arneは、Jovianアマチュア無線に最適な周波数は20.1 MHzであり、これは15メートルの波長であるという2つのことについて、彼の答えが正しいです。しかし、アンテナは、実際に半波長とすることができ、それが原因に周波数の変化をもたらすとしてアマチュア無線天文学者は、その多くの衛星の検出掩蔽を含む木星の音、すべての種類を聞いて、良い結果を持っていたドップラーシフトの前を通過するときそれ、観測者の見晴らしの良い地点から木星の近くにあるときのジュピター自身の電波シグネチャのエコーによる増幅、および次のような単純なデュアルダイポールアレイによる電波周波数と振幅の変化を引き起こす他の効果:

   デュアルダイポールアレイ

        Joveデュアルダイポールアレイ。ダイポールはPVCマストの間に吊り下げられています。ダイポールからの信号は、電力結合器に
        送られてから受信機に送られます。出典:アマチュア無線天文学プロジェクト—木星からの電波信号(PDF)

このデュアルダイポールアンテナは、多かれ少なかれ、同軸ケーブルの約半分の波長の単純な2ピースであり、ダイポールの端で絶縁体が剥がされ、PVCマストに吊り下げられた約6.1メートル(20フィート)で互いに平行にダイポールを走らせます。それは、スペースと必要な部品の価格の両方で、ほぼすべてのアマチュア無線天文学者にとって完全に受け入れられます。かなり小さいアンテナで自分自身を助ける方法もありますが、これについては少し後で説明します。まず、Radio Receiver for Jupiterの Webページ(NASAのRadio JOVEプロジェクトに基づく)からのこの有益な引用で、周波数範囲の議論を明確にしましょう。

木星信号のピークは約10 MHzで発生します。それでも、この周波数は電離層のカットオフに非常に近いため、それほど適切ではありません。最適な周波数は18〜22 MHzであり、エミッションが発生する可能性が高くなります。実際には、18.7 MHz、20.1 MHz、22.3 MHzが一般的です。30 MHzを超える周波数は、強度が低いため適切ではありません。放射が発生する可能性が高いため、このプロジェクトでは20.1 MHzの周波数が使用されます。したがって、受信機全体は、動作周波数として20.1 MHzを考慮して設計されています。

アンテナはもちろん話の一部にすぎません。次に必要なのは受信機です。NASAは、Radio Shackから注文した部品(RS部品番号も含む)からほぼ完全に組み立てられるRJ1.1レシーバーRadio Jove 1.1レシーバー)に相当する約100個の電子部品とハードウェアの組み立てマニュアルを備えたRadio JOVEプロジェクトを後援しています)。写真と他のいくつかのリンクを追加しますが、その場合は自分で行う必要があります。

   Radio JOVE

   音量とチューニングのための2つの回転ノブを備えた自己組み立て型Radio Joveレシーバーのフロントプレート。出典:KB0LQJ天文台

Radio Jove(または必要に応じてJupiter FM、それが自分のレシーバーになるので、好きな名前を付けます)を構築するためのいくつかの関連リンク:

  • アマチュア電波天文学プロジェクト—木星からの電波信号(PDF)

    10年前、NASAで働くフロリダ大学(大部分)の卒業生のグループは、Radio Joveとして知られる教育支援プログラムを考案しました。そのアイデアは、木星からの信号を検出するのに適した安価な電波望遠鏡キットを構築することでした。Joveレシーバー(図2)は、20.1 MHzを中心とする数百キロヘルツの範囲で動作する単純な直接変換設計です。

  • NASAのRadio JOVEプロジェクト(PDF)

    このサイトは現在、米国政府の閉鎖によりダウンしているため、Googleのキャッシュバージョンがありますが、残念ながらドキュメント内の画像は付属していません

  • KB0LQJ天文台アマチュア無線天文学— Radio Joveの観測

    私の自宅の天文台では、NASAのRadio Jove ProjectのRadio Joveレシーバーから始めました。これは、受信機だけでなく、アンテナのセットアップと設置のためにも、非常に簡単な組み立てキットで、優れた指示がありました。残念ながら、フェーズドアンテナアレイを設置するのに十分なスペースがありません。また、私は私の財産の北側と南側の送電線に接しています。また、私は都市部にいるので、私は多くのノイズを拾うことを知っていました。心配無用。太陽の観測も非常に興味深く、太陽は非常に優れた信号源であるため(特に今年はこれまでのところ)、屋根裏部屋でアンテナを選びました。

  • 木星用ラジオ受信機

    このウェブサイトには、20.1MHzで木星からの自然な電波放射を受信するために使用されるアンテナと受信機の技術的な詳細が含まれています。このサイトで説明されているアンテナと受信機は、NASA Radio Jove Programの設計に基づいています。木星または太陽からの自然な電波放射は、デュアルダイポールアレイをアンテナとして使用し、感度の高い受信機を使用して検出されます。アンテナ端子で発生したRF電圧はRFアンプで増幅され、ミキサーを使用してオーディオ周波数に変換されます。このように生成されたオーディオ信号は、「wav」形式のサウンドカードを介してPCに記録されます。また、サウンドカードを介して送信されるデータのストリップチャートを生成するために、ストリップチャートレコーダーソフトウェアを使用できます。

したがって、手頃な価格で入手しやすい電子部品から独自のアンテナと受信機を構築する方法は確かに多くあり、上記のこれらのWebサイトのいくつかは、自己組み立てのプロセスを支援し、さらに簡単な方法を提供します。たとえば、より小さな社内アンテナアレイの組み立てなどです。

今、これらすべてのウェブサイトが言及しているもう1つのことは、コンピューターのサウンドカードから受信したJovianラジオサウンドを分析できるさまざまなPCソフトウェアを使用していることですが、Windows PCで実行されるNASAのものを含め、さまざまな無料のソリューションがありますので、あなたは自分でそれらを発見することができます。始めるために、多くのリンクをリストした1ページがあります。あなたのより多くのコンピューターに精通している人は、この目的のためにあなた自身のソフトウェアを書くかもしれません、これは結局Stack Exchangeです。

誰もがこのような自己組織化無線受信機とアンテナがすることができるかと思っているなら、ここでは様々なのコレクションへのリンクですAstrosurf.comの無線波長で木星の音のように、そして別の1 のみアマチュア無線天文学のサウンドのコレクションの木星とその衛星(記録のリストまで少しスクロールしてください)。そして、ここに聞こえるさまざまな音の種類の簡単な説明があります:

  • コーラス(引用元:アイオワ大学物理学および天文学科

    コーラスは、日の出で歌う鳥のコーラスのように聞こえる短い上昇周波数トーンで構成されているため、「コーラス」または「夜明けのコーラス」という名前が付けられています。地球でのコーラスは、地球のヴァンアレン放射線帯の電子によって生成されます。生成されたコーラス波は、波動と粒子の相互作用と呼ばれるプロセスを通じて電子の動きに影響を与えます。波動粒子相互作用は、放射線帯の電子の軌道を乱し、電子を高層大気に衝突させます。

  • デカメトリックノイズストーム(引用元:RadioSky.comのRadio-Jupiter Central

    波の長さは数十メートルであるため、私たちが聞くことができる放射は、しばしばデカメトリックノイズストームと呼ばれます。さて、15〜38 MHzで木星を聞くことは可能ですが、最適な周波数はどれですか。コンセンサスは、18 MHzから最大約28 MHzを聞くのに適していると思われます。良いルールは、電離層の屈折によって妨げられていないこの範囲の最低周波数を選ぶことです。

  • ウィスラー(引用と画像ソース:Wikipedia):

    ウィスラーは、雷によって生成される非常に低い周波数またはVLFの電磁(無線)波です。1地上のホイッスラーの周波数は1 kHz〜30 kHzで、最大振幅は通常3 kHz〜5 kHzです。それらは電磁波ですが、音声周波数で発生し、適切な受信機を使用して音声に変換できます。それらは、インパルスが地球の磁力線に沿って一方の半球から他方の半球に移動する雷撃(主に雲内とリターンパス)によって生成されます。

    ここに画像の説明を入力してください

  • オーロラ電波放射 (引用元:Wikipedia

    木星の火山の月イオなどのプラズマ源を持つ巨大惑星からのオーロラ電波放射は、電波望遠鏡で検出できました。

等々。リストの最後の2つはおそらく、アマチュア天文学者にとっては少し伸びており、オーロラ電波放射の平均周波数範囲は100〜500 kHzであり、ホイッスラーは通常30 kHz付近でカットオフし、両方とも大きすぎるアンテナを必要としますが、より小さなアンテナでも可能ですが、弓の周波数カットオフは実際の聴覚イベントの識別を妨げる可能性があります。しかし、木星からも、他の多くの衛星からも聞くことができる音は他にもたくさんあります。主に大きくて近いものもあります。

あなた自身のJupiter FMへのチューニングをお祈りし、まれなラジオ周波数イベントをお楽しみください!


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このような簡単な設定で可能になるとは思いもしませんでした。非常に良い答えです!
アルネ

こっちも一緒。15mは非常に忙しい地上バンドなので、ダイポール(非常に指向性ではない)がすべてのローカル信号に圧倒されることなく木星を拾うことに驚いています!
ブライアンノブラウチ

これをすべて機能させるには多くの細かい点がありますが、基本的には微調整がたくさん必要ですが、それはすでにアマチュア天文学者が大いに楽しむべきものです。アンテナは半波双極子(ヘルツ双極子など)よりも小さい場合がありますが、dBi(等方性ラジエーターに対するデシベル)を達成できないため、狭帯域フィルターやローパスフィルターの使用など、他の要因が大きな役割を果たします。 。しかし、適切に回答するためにさらに数ページ長くなる可能性があるので、読者に自分の回答を見つけさせるか、おそらく新しい質問をすることを考えました。IMOは素晴らしいブログトピックになります。
TildalWave

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StarGazersラウンジには、木星電波天文学用のラジオキットに関する記事がありました。同じ記事がBritAstroのラジオグループでも取り上げられています。ます。

木星を観測するアマチュアに適した周波数は20.1 MHzのようです。私は電波天文学の専門家とはほど遠いですが、木星のような小さなソースの場合、大きな放物面アンテナ(アンテナゲインと方向性)と、20.1 MHzに適した適切な給電アンテナが必要だと思います。空を横切る木星の動きを追跡するために、おそらくアンテナ用の電動マウントも必要になるでしょう。

アンテナ設計の専門家である友人に尋ねた後、私はより多くの情報を投稿します。どの構成が適しているかもしれません。

編集:わかりました、情報は入っています。放物線皿は問題外です。20MHzは約15 mの波長に相当します。そして、料理は波長の何倍にもなる必要があります。そのため、ダイポールアンテナを使用できますが、指向性はあまりありません。また、良好なゲインを得るには、ダイポールをかなり大きくする必要があります。指向性を持たせるには、操縦可能なダイポールアンテナのアレイが必要です。

要約:これをアマチュア規模で行うことは実際には実行不可能だと思います。もちろん、私は喜んで間違っていると証明されています!


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アマチュアにとって実用的ではないことを述べている投稿があります。これは、アンテナのサイズ(一般に)が適切な方向に「指す」必要性と組み合わされているためです。

これに対する答えの1つは、空に向けて静的アンテナ構造体を指すことができる場合(前方の要素をサポートする実際の支持ポールよりも高い前方の要素を支持するフロントポールにより、ビームを宇宙に向けて傾斜させる)地球がアンテナモーターになります。興奮は、木星がチャンスの窓を自然に移動する正確な時間を待つことから生まれます。これは、あらゆる種類の非常に低い周波数の信号用の空間に向けて巨大なワイヤアンテナを狙う、驚くほど実行可能な方法です。

「それが単なる地上波信号であるかどうかわからない」限り、人間の信号はそのような超超広帯域ではありません。受信機のパラメータは、木星に向けられる前に設定し、結果を前後で比較する必要があります。さらに、他にもあらゆる種類のテストと識別要因があります。自由で労力のかからない側面である十分なノウハウがあれば、人や外部からの自然な干渉を排除できます。


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少なくとも、問題の周波数に適した指向性の高いアンテナが必要になります(それらが何であるかはわかりません)。また、無線は、信号を聞くと予想される周波数を検出できる必要があります。


-1研究成果は実証されていません。他の回答では、特定の周波数が見つかりました。
called2voyage
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