Meteor Echos durch Forward Scattering

Die Mitglieder der Fachgruppe Meteorastronomie beschäftigen sich mit den Meteoroiden, die bei der Kollision mit der Erdatmosphäre eine Leuchtspur (Meteor) generieren. Die Messung von Zeitpunkt, Richtung, Geschwindigkeit und Helligkeit der Leuchtspur erlaubt die Zuordnung zu einem Meteorstrom und somit (meist) zum Mutterkörper dieser Meteoroide. Aus dieser Kenntnis lassen sich grundlegende Aussagen über die Entstehung und Entwicklung kleinerer und grösserer Körper unseres Sonnensystems ableiten. Mit der Beobachtung und Aufzeichnung von Meteoren leistet diese Fachgruppe einen wissenschaftlichen Beitrag und hilft damit zu einem besseren Verständnis über unseren eigenen Werdegang.

Website der Fachgruppe: www.meteorastronomie.ch

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Richard
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Meteor Echos durch Forward Scattering

Beitrag von Richard » 17 Jul 2018, 21:58

Hallo zusammen

Als Astrospektroskopiker erlaube ich mich hier mal "unter dem Hag hindurch zu fressen" und auch auf diesem Forum mal was zu posten. Seit den 70er Jahren bin ich aktiver Funkamateur (HB9BSU) und interessiere mich deshalb auch für die Radioastronomie. Seit einiger Zeit beschäftigt mich auch die Meteordetektion über das "Forward Scattering", speziell mit dem französischen GRAVES Radar und dem belgischen BRAMS Projekt. Ein Artikel im Vereinsorgan "HB Radio" ist in Vorbereitung. Parallel dazu habe ich nun ein Dok zu diesem Thema verfasst. Hier der entsprechende Link (Ursus maior homepage).

http://www.ursusmajor.ch/downloads/mete ... tering.pdf

Beste Grüsse

Richard

Jonas
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Re: Meteor Echos durch Forward Scattering

Beitrag von Jonas » 18 Jul 2018, 20:49

Hallo Richard

Vielen Dank für Deinen wertvollen Beitrag zum Thema Forward Scattering von Meteor-Echos. In der Tat betreiben einige Mitglieder der Fachgruppe Meteorastronomie (FMA) die permanente Detektion von Meteoren anhand von Radio-Aufzeichnungen. Ein grosser Vorteil liegt bekanntlich darin, dass diese Aufzeichnungen während 24 h pro Tag und bei jedem Wetter vorgenommen werden können.

Betreffend Antennen-Typ kann ich Deine Aussage bestätigen: Entgegen der allgemeinen Empfehlung, eine 3- oder mehr-elementige Yagi-Antenne zu verwenden, habe ich mir eine auf die GRAVES-Frequenz (143.050 MHz) abgestimmte Dipol-Antenne gebaut und auf der Sternwarte Schafmatt (820 m/M) getestet. Dabei konnten deutlich mehr Meteore (und Flugzeuge!) detektiert werden. Zudem habe ich erwartungsgemäss festgestellt, dass wenn die Antenne eine um horizontal 90° gedrehte Richtung aufweist, einige Flugzeuge schwächer, dafür andere umso stärker detektiert wurden. Im Moment baue ich eine zweite Dipol-Antenne, die um 90 Grad gedereht zur ersten ausgerichtet wird, und werde die beiden Antennen mit einem 75 Ohm-Kabelstück parallel verbinden.

Übrigens: Das "unter-dem-Hag-hindurch-fressen" ist ausdrücklich erwünscht (deshalb ist der Hag ja auch nicht geladen ;-)

Herzliche Grüsse

Jonas

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Re: Meteor Echos durch Forward Scattering

Beitrag von Jonas » 21 Jul 2018, 11:26

Hallo Richard und weitere Meteor-Hörer

Als Beispiel dienen die Aufzeichnungen des stärkeren Radio-Meteors vom 19. Juli 2018, 01:12:50 UT:
- Val Terbi, Sonnenturm 1, Sonnenturm 2, Entfelden, Mauren, Bos-cha 1, Bos-cha 2, Bos-cha 3

und noch zwei Sound-Files (pump up the volume :) ):
- Entfelden, Bos-cha

Von diesem Meteor existieren kurioserweise keine visuellen Aufzeichnungen, jedoch davon.

Für die permanente Aufzeichnung von Radiosignalen benötigt man:
- eine Antenne
- einen Empfänger (Receiver)
- einen PC oder ein Notebook

Die Antenne muss auf die Frequenz des zu empfangenden Senders abgestimmt sein. Für unsere Zwecke eignet sich das an Meteoren (resp. an von ihnen ionisierten Luftmolekülen) reflektierte Signal des Senders GRAVES besonders gut. Dieser Sender sendet ein kontinuierliches Signal (CW) in der Frequenz 143.050 MHz aus. Als Empfangsantennen können Typen wie Yagi, Dipol oder Quadrifilar-Helix verwendet werden.

Als Empfänger können sowohl in dieser Frequenz arbeitende VHF/UHF-Receiver mit Signal-Ausgang, als auch sog. SDR-Radios (software defined radios) eingesetzt werden.

Die Aufzeichnung erfolgt auf einem PC (Notebook) mithilfe einer geeigneten Software. Das Ausgangssignal des Receivers wird beim Mikrofoneingang (oder bei der Soundkarte) eingelesen. Die Software zeichnet die empfangenen Signale (vorallem Rauschen, Flugzeuge, ab und zu auch Meteore!) permanent auf. Eine häufig verwendete, kostenlose Software heisst Spectrum Lab. Sie lässt zahlreiche Optionen und Parametrisierungen zu. Z.B. lassen sich die Aufzeichnungen in vordefinierten Zeitintervallen (z.B. alle 10 Minuten) und/oder Ereignis-gesteuert abspeichern. Dabei können sowohl das Frequenzspektrum (Wasserfall-Diagramm) wie auch eine Sond-Datei aufgezeichnet werden.
Bei SDR-Radios wird zusätzlich eine Software (z.B. SDRSharp) und ein Treiber (z.B. Zadig) benötigt, die aus dem digitalen Signal des SDR-Radio ein für die Soundkarte auswertbares Signal generiert (Anleitung).

Eh voilà! Natürlich gibt es noch weitere Möglichkeiten zur Radioaufzeichnung. Die Radio-Daten der FMA befinden sich hier. Es wäre natürlich toll, wenn noch weitere Stationen dazukommen!

Beste Grüsse
Jonas

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Re: Meteor Echos durch Forward Scattering

Beitrag von Richard » 22 Jul 2018, 10:00

Hallo Jonas

Besten Dank für diese hilfreichen Erläuterungen! Mir ist jetzt klar geworden, dass ich mich tiefer mit Spectrum Lab und seinen "Settings" befassen muss. In der "Default Version" überschreibt nämlich die Software nach ca. 20 Minuten die Aufzeichnungen. Eindrücklich auch die diversen Recordings der verschiedenen Stationen. Interessant wäre noch zu wissen wer hier solche Daten sammelt, ob es hierzu ein einheitliches Format braucht etc. Ich selbst kann aus "logistischen Gründen" leider keine 365 Tage / 24h Station werden. Aber über kleinere Zeitabschnitte werde ich diesen "Setup" sicher mal durchlaufen lassen.

Hier noch eine Bemerkung zu SDR Radio. Ich selbst verwende SDR Sharp zusammen mit dem Funcube Dongle. Der grosse Vorteil: Die AGC kann hier vollständig deaktiviert werden! Die Diagramme im Pdf Dok sind aber mit dem ICOM 706 MK II an einer X30 Rundstrahlantenne und Spectrum Lab aufgezeichnet worden.

Beste Grüsse und Dank

Richard

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