Quelles modifications faut-il apporter à une radio AM / FM ou ondes courtes standard pour pouvoir détecter les signaux radioélectriques émis par Jupiter?
Serait-il possible de détecter le transit des principales lunes et même des planètes mineures (peut-être même Cérès et Mars) en utilisant cette méthode?
Réponses:
@Arne a raison dans sa réponse à propos de deux choses, à savoir que la fréquence la plus appropriée pour la radio amateur jovienne est de 20,1 MHz et qu'il s'agit d'une longueur d'onde de 15 mètres. Cependant, l'antenne peut en fait être la moitié de la longueur d'onde, et les radioastronomes amateurs ont eu de bons résultats en écoutant toutes sortes de sons joviens, y compris en détectant les occultations de ses nombreuses lunes car elles produisent un changement de fréquence en raison du décalage Doppler lors du passage devant , l'amplification due à l'écho de la propre signature des ondes radio de Jupiter lorsqu'elle est proche à côté du point de vue de l'observateur, et d'autres effets provoquant des changements de fréquence et d'amplitude des ondes radio avec un simple réseau dipolaire double qui pourrait ressembler à ceci:
Le réseau dipolaire double Jove. Les dipôles sont suspendus entre les mâts en PVC. Les signaux des dipôles vont à un combinateur de puissance,
puis au récepteur. Source: Projets de radioastronomie amateur - Signaux radio de Jupiter (PDF)
Maintenant, cette antenne dipôle double est plus ou moins un simple deux morceaux d'environ la moitié de la longueur d'onde du câble coaxial, dépouillé de l'isolation aux extrémités dipolaires et installé des dipôles parallèles les uns aux autres à environ 6,1 mètres (20 pieds) séparés suspendus sur des mâts en PVC . C'est parfaitement acceptable pour presque tous les radio-astronomes amateurs dans l'espace et le prix des pièces nécessaires. Il existe également des moyens de s'aider avec une antenne beaucoup plus petite, que je mentionnerai un peu plus tard. Commençons par effacer la discussion sur la gamme de fréquences avec cette citation vraiment informative de la page Web de Radio Receiver pour Jupiter (basée sur le projet Radio JOVE de la NASA ):
Le pic des signaux Jupiter se produit autour de 10 MHz. Cette fréquence n'est cependant pas très appropriée, car elle est très proche de la coupure ionosphérique. Les fréquences les mieux adaptées se situent entre 18 et 22 MHz, car les chances d'émissions sont plus importantes. En pratique, 18,7 MHz, 20,1 MHz, 22,3 MHz sont courants. Les fréquences supérieures à 30 MHz ne conviennent pas en raison de leur résistance moindre. La fréquence de 20,1 MHz est utilisée pour ce projet, car la probabilité d'émettre est élevée. Ainsi, l'ensemble du récepteur est conçu en considérant 20,1 MHz comme fréquence de fonctionnement.
L'antenne n'est bien sûr qu'une partie de l'histoire. La deuxième chose qui est requise est le récepteur. La NASA parraine le projet Radio JOVE avec un manuel d'assemblage d'environ 100 composants électroniques et pièces de matériel valant un récepteur RJ1.1 ( récepteur Radio Jove 1.1 ) qui peuvent être presque entièrement assemblés à partir de pièces commandées auprès de Radio Shack (il comprend même des numéros de pièce RS ). J'ajouterai une photo et quelques autres liens, et vous devrez alors être seul:
Plaque avant du récepteur Radio Jove auto-assemblée avec deux boutons rotatifs pour le volume et le réglage. Source: Observatoire KB0LQJ
Quelques liens pertinents pour construire Radio Jove (ou Jupiter FM, si vous le souhaitez, ce sera votre propre récepteur, alors nommez-le comme vous le souhaitez), en commençant par ceux déjà mentionnés:
Projets de radioastronomie amateur - Signaux radio de Jupiter (PDF)
Il y a dix ans, un groupe (principalement) de diplômés de l'Université de Floride travaillant à la NASA a conçu un programme éducatif de sensibilisation appelé Radio Jove. L'idée était de construire un kit de radiotélescope peu coûteux adapté à la détection des signaux de Jupiter. Le récepteur Jove (figure 2) est une conception simple à conversion directe fonctionnant sur une plage de quelques centaines de kilohertz centrée à 20,1 MHz.
Projet Radio JOVE de la NASA (PDF)
Le site est actuellement en panne en raison de la fermeture du gouvernement américain, alors voici une version en cache de Google qui, malheureusement, ne comprend pas d'images dans le document
KB0LQJ Observatoire Radioastronomie Amateur - Observations Radio Jove
Pour mon observatoire à domicile, j'ai commencé avec le récepteur Radio Jove du projet Radio Jove de la NASA. Il s'agissait d'un kit assez facile à construire avec de bonnes instructions, non seulement pour le récepteur, mais également pour la configuration et l'installation de l'antenne. Malheureusement, je n'ai pas assez d'espace pour installer un réseau d'antennes par phases. De plus, je suis bordé de lignes électriques sur les côtés nord et sud de ma propriété. De plus, comme je suis en zone urbaine, je savais que je captais beaucoup de bruit. Ne pas s'inquiéter. Les observations solaires sont également assez intéressantes, et comme le Soleil est une si bonne source de signal (surtout jusqu'à présent cette année), j'ai opté pour une antenne dans mon grenier.
Ce site Web contient les détails techniques de l'antenne et du récepteur utilisés pour recevoir les émissions radioélectriques naturelles de Jupiter à 20,1 MHz. L'antenne et le récepteur discutés sur ce site sont basés sur la conception donnée par le programme Radio Jove de la NASA. Les émissions radioélectriques naturelles de Jupiter ou du Soleil sont détectées en utilisant un réseau dipolaire double comme antenne et avec un récepteur sensible. La tension RF développée aux bornes de l'antenne est amplifiée avec l'amplificateur RF et convertie en fréquences audio à l'aide d'un mélangeur. Le signal audio ainsi généré est enregistré sur PC via une carte son au format «wav». Un logiciel d'enregistreur à bande est également disponible pour générer la bande à bande des données provenant de la carte son.
Il existe donc en effet de nombreuses façons de construire votre propre antenne et récepteur à partir de pièces électroniques abordables et faciles à obtenir, et certains de ces sites Web énumérés ci-dessus vous aideront dans le processus d'auto-assemblage, même en vous donnant quelques astuces pour le faire plus facilement, comme par exemple l'assemblage d'un réseau d'antennes interne plus petit.
Maintenant, une autre chose que tous ces sites Web mentionnent utilise également divers logiciels PC qui vous permettent d'analyser via la carte son de l'ordinateur les sons radio Jovian reçus, mais comme il existe de nombreuses solutions différentes et gratuites, y compris la NASA qui fonctionne sur des PC Windows, je Je vous laisse les découvrir par vous-même. Voici une page répertoriant de nombreux liens pour vous aider à démarrer. Plus avertis en informatique pourraient même écrire votre propre logiciel à cet effet, c'est Stack Exchange après tout.
Et si quelqu'un se demande de quoi de tels récepteurs et antennes radio auto-assemblés sont capables, voici un lien vers une collection de divers sons joviens dans les longueurs d'onde radio sur Astrosurf.com , et un autre comme une collection de sons de radioastronomie uniquement amateurs de Jupiter et ses lunes (faites défiler un peu la liste des enregistrements). Et voici une brève description des différents types de sons que l'on peut entendre:
Chorus (source de la citation: Département de physique et d'astronomie de l'Université de l'Iowa )
Le chœur se compose de brèves tonalités à fréquence montante qui sonnent comme le chœur d'oiseaux chantant au lever du soleil, d'où le nom de «chœur» ou «chœur de l'aube». Le chœur sur Terre est généré par des électrons dans les ceintures de rayonnement Van Allen de la Terre. Une fois générées, les ondes de chœur affectent les mouvements des électrons à travers un processus appelé interaction onde-particule. Les interactions onde-particule perturbent les trajectoires des électrons de la ceinture de rayonnement et font que les électrons atteignent la haute atmosphère.
Tempêtes de bruit décamétriques (source de citation: Radio-Jupiter Central sur RadioSky.com )
Les émissions que nous pouvons entendre sont souvent appelées tempêtes de bruit décamétriques, car les vagues font des dizaines de mètres de long. D'accord, il est possible d'entendre Jupiter de 15 à 38 MHz, mais quelles sont les fréquences optimales? Le consensus semble être que 18 MHz jusqu'à environ 28 MHz est un bon endroit pour écouter. Une bonne règle serait de choisir la fréquence la plus basse dans cette gamme qui ne soit pas gênée par la réfraction ionosphérique.
Whistlers (citation et source de l'image: Wikipedia ):
Un siffleur est une onde électromagnétique (radio) à très basse fréquence ou VLF générée par la foudre. 1 Les fréquences des siffleurs terrestres sont de 1 kHz à 30 kHz, avec une amplitude maximale généralement de 3 kHz à 5 kHz. Bien qu'il s'agisse d'ondes électromagnétiques, elles se produisent à des fréquences audio et peuvent être converties en audio à l'aide d'un récepteur approprié. Ils sont produits par des coups de foudre (principalement intracloud et chemin de retour) où l'impulsion se déplace le long des lignes de champ magnétique terrestre d'un hémisphère à l'autre.
Émissions de radio aurorales (source de citation: Wikipedia )
Les émissions radio aurorales des planètes géantes avec des sources de plasma telles que la lune volcanique Io de Jupiter ont pu être détectées avec des radiotélescopes.
Etc. Les deux derniers sur la liste sont probablement un peu exagérés pour les astronomes amateurs, avec une gamme de fréquences moyennes d'émissions radio aurorales de 100 à 500 kHz et des coupures de siffleurs à environ 30 kHz, et les deux nécessitent des antennes trop grandes, mais je ne le ferais pas '' Je ne parierais pas non plus que cela soit possible avec des antennes plus petites, bien que les coupures de fréquence de l'arc puissent empêcher l'identification des événements sonores réels . Mais il existe de nombreux autres sons à écouter à la fois de Jupiter, ainsi que de nombreuses lunes, principalement les plus grandes et les plus proches.
Bonne chance pour vous connecter à votre propre Jupiter FM et bonne chasse aux rares événements de fréquence radio!
Le salon StarGazers a présenté un article de kit radio pour la radioastronomie Jupiter. Le même article est également présenté au Radio Group of BritAstro .
Il semble que 20,1 MHz soit la fréquence appropriée pour les amateurs observant Jupiter. Je suis loin d'être un expert en radioastronomie, mais pour une petite source comme Jupiter, je suppose que vous avez besoin d'une grosse parabole (pour le gain d'antenne et la directivité), et d'une antenne d'alimentation appropriée, adaptée à 20,1 MHz. Vous aurez probablement aussi besoin d'un support motorisé pour l'antenne, pour suivre le mouvement de Jupiter à travers le ciel.
Je posterai plus d'informations, après avoir demandé à un ami, qui est un expert en conception d'antenne, quelle configuration peut être appropriée.
Edit: Ok, les infos sont là. Une parabole est hors de question - 20 MHz correspond à environ 15m de longueur d'onde. Et les plats doivent être plusieurs multiples d'une longueur d'onde. On pourrait donc utiliser une antenne dipôle, mais celles-ci ne sont pas très directionnelles. De plus, le dipôle doit être assez grand, pour un bon gain. Pour le rendre directionnel, vous avez besoin d'un réseau d'antennes dipôles orientables.
Résumé: Je pense qu'il n'est pas vraiment possible de le faire à l'échelle amateur. Bien sûr, je me trompe volontiers!
Il y a des articles mentionnant que ce n'est pas pratique pour les amateurs en raison de la taille de l'antenne (généralement) requise combinée à la nécessité de la "pointer" dans la bonne direction.
Une réponse à cette question est: si vous pouvez simplement pointer une structure d'antenne statique vers le ciel (les pôles avant supportant l'élément le plus en avant plus haut que les pôles de support le plus réel le supportant, orientant ainsi le faisceau vers l'espace), alors vous laissez simplement La Terre soit votre moteur d'antenne. L'excitation vient de l'attente du moment précis où Jupiter se déplace naturellement à travers votre fenêtre d'opportunité. Il s'agit d'une méthode merveilleusement réalisable pour orienter d'énormes antennes filaires vers l'espace pour des signaux de basse fréquence de toutes sortes.
En ce qui concerne "ne jamais savoir s'il s'agit juste d'un signal terrestre", d'une part, les signaux de l'homme ne sont pas des bandes super-ultra-larges comme ça. Les paramètres du récepteur doivent être définis avant de viser Jupiter et les résultats comparés avant et après. De plus, il existe toutes sortes d'autres tests et facteurs d'identification. Avec suffisamment de savoir-faire, qui en est l'aspect libre et sans travail, on peut exclure l'homme et les interférences naturelles étrangères.
Au minimum, vous aurez besoin d'une antenne hautement directionnelle adaptée aux fréquences en question (je ne sais pas ce qu'elles sont). La radio devrait également pouvoir détecter les fréquences sur lesquelles vous vous attendez à entendre des signaux.
