Jupiter FM - อะไรคือวิธีปฏิบัติและราคาไม่แพงสำหรับการตรวจจับสัญญาณสมัครเล่นจากจูปิเตอร์โดยเฉพาะการเคลื่อนย้ายดวงจันทร์ของเธอ?

การแก้ไขมาตรฐาน AM / FM หรือวิทยุคลื่นสั้นใดที่จำเป็นเพื่อให้สามารถตรวจจับสัญญาณคลื่นวิทยุที่ปล่อยออกจากดาวพฤหัสบดี

เป็นไปได้ไหมที่จะตรวจจับการเคลื่อนที่ของดวงจันทร์สำคัญและแม้แต่ดาวเคราะห์น้อย (อาจเป็นเซเรสและดาวอังคาร) ด้วยวิธีนี้?

@Arne ตอบถูกสองสิ่งคือความถี่ที่เหมาะสมที่สุดสำหรับวิทยุสมัครเล่นของ Jovian คือ 20.1 MHz และนี่คือความยาวคลื่น 15 เมตร อย่างไรก็ตามเสาอากาศนั้นอาจมีความยาวคลื่นครึ่งหนึ่งและนักดาราศาสตร์วิทยุสมัครเล่นได้ผลลัพธ์ที่ดีในการฟังเสียง Jovian ทุกชนิดรวมถึงการตรวจจับการเคลื่อนที่ของดวงจันทร์หลายดวงเมื่อพวกมันก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงความถี่เนื่องจากDoppler shiftเมื่อผ่านหน้า มันขยายเนื่องจากเสียงก้องของลายเซ็นคลื่นวิทยุของดาวพฤหัสบดีเมื่ออยู่ใกล้กับมันจากจุดชมวิวของผู้สังเกตการณ์และเอฟเฟกต์อื่น ๆ ที่ก่อให้เกิดคลื่นความถี่วิทยุและการเปลี่ยนแปลงแอมพลิจูดด้วยอาร์เรย์ไดโพลคู่ง่ายๆที่อาจมีลักษณะดังนี้

        ^{อาร์เรย์ Jove สองขั้ว ไดโพลถูกระงับระหว่างเสาพีวีซี สัญญาณจากไดโพลไปที่ตัวรวบรวมกำลังไฟฟ้า
        แล้วไปที่ตัวรับ ที่มา: โครงการดาราศาสตร์วิทยุสมัครเล่น - สัญญาณวิทยุจากดาวพฤหัสบดี (PDF)}

ตอนนี้เสาอากาศไดโพลคู่นี้มีความยาวประมาณครึ่งหนึ่งของความยาวของสายเคเบิลโคแอ็กเซียลอย่างง่าย ๆ สองเส้นถอดฉนวนที่ปลายเทโพลและรันไดโพลขนานกันที่ระยะ 6.1 เมตร (20 ฟุต) แยกกันจากเสาพีวีซี . ซึ่งเป็นที่ยอมรับได้อย่างสมบูรณ์แบบสำหรับนักดาราศาสตร์วิทยุสมัครเล่นเกือบทั้งในอวกาศและราคาของชิ้นส่วนที่ต้องการ นอกจากนี้ยังมีวิธีที่จะช่วยตัวเองด้วยเสาอากาศขนาดเล็กมากซึ่งฉันจะพูดถึงในภายหลัง ก่อนอื่นให้เราล้างการอภิปรายช่วงความถี่ด้วยคำพูดที่ให้ข้อมูลนี้จริงๆจากหน้าเครื่องรับวิทยุสำหรับจูปิเตอร์ (ตามโครงการRadio JOVEของนาซ่า):

จุดสูงสุดของสัญญาณดาวพฤหัสบดีเกิดขึ้นประมาณ 10 MHz อย่างไรก็ตามความถี่นี้ยังไม่เหมาะสมเนื่องจากอยู่ใกล้กับจุดตัดไอออน ความถี่ที่เหมาะสมที่สุดอยู่ระหว่าง 18 ถึง 22 MHz เนื่องจากโอกาสในการได้รับการปล่อยมีมากขึ้น ในทางปฏิบัติ 18.7 MHz, 20.1 MHz, 22.3 MHz เป็นเรื่องปกติ ความถี่สูงกว่า 30 MHz ไม่เหมาะเนื่องจากมีความแข็งแรงน้อยกว่า ความถี่ 20.1 MHz ใช้สำหรับโครงการนี้เนื่องจากความน่าจะเป็นที่จะเกิดการปล่อยก๊าซสูง ดังนั้นตัวรับสัญญาณทั้งหมดจึงถูกออกแบบให้คำนึงถึง 20.1 MHz เป็นความถี่ในการใช้งาน

เสาอากาศแน่นอนว่าเป็นเพียงส่วนหนึ่งของเรื่องราว สิ่งที่สองที่จำเป็นคือผู้รับ NASA ให้การสนับสนุนโครงการRadio JOVEพร้อมกับคู่มือประกอบสำหรับส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ประมาณ 100 ชิ้นและชิ้นส่วนฮาร์ดแวร์ที่มีมูลค่าเครื่องรับ RJ1.1 ( ตัวรับสัญญาณวิทยุ Jove 1.1 ) ที่สามารถประกอบได้เกือบทั้งหมดจากชิ้นส่วนที่สั่งซื้อจาก Radio Shack ) ฉันจะเพิ่มรูปถ่ายและลิงค์อื่น ๆ แล้วคุณจะต้องเป็นของคุณเอง:

   ^{แผ่นด้านหน้าของเครื่องรับวิทยุ Jove ที่ประกอบเองพร้อมปุ่มหมุนสองปุ่มสำหรับปรับระดับเสียงและการจูน ที่มา: KB0LQJ Observatory}

ลิงก์ที่เกี่ยวข้องบางส่วนสำหรับการสร้าง Radio Jove (หรือ Jupiter FM หากต้องการมันจะเป็นตัวรับสัญญาณของคุณเองดังนั้นจึงตั้งชื่อตามที่คุณต้องการ) โดยเริ่มจากลิงค์ที่กล่าวถึงแล้ว:

• โครงการดาราศาสตร์วิทยุสมัครเล่น - สัญญาณวิทยุจากดาวพฤหัสบดี (PDF)

  สิบปีที่ผ่านมากลุ่มผู้สำเร็จการศึกษาจากมหาวิทยาลัยฟลอริดา (ส่วนใหญ่) ที่ทำงานในองค์การนาซ่าคิดโปรแกรมการศึกษาที่รู้จักกันในชื่อ Radio Jove ความคิดคือการสร้างชุดกล้องโทรทรรศน์วิทยุราคาไม่แพงที่เหมาะสมสำหรับการตรวจจับสัญญาณจากดาวพฤหัสบดี ตัวรับสัญญาณ Jove (รูปที่ 2) เป็นการออกแบบการแปลงโดยตรงแบบง่ายๆที่ทำงานในช่วงสองสามร้อยกิโลเฮิร์ตซ์ซึ่งอยู่ตรงกลางที่ 20.1 MHz

• โครงการ Radio JOVE ของนาซา (PDF)

  ขณะนี้ไซต์ดังกล่าวหยุดทำงานเนื่องจากการปิดตัวลงของรัฐบาลสหรัฐดังนั้นนี่เป็นเวอร์ชันแคชของ Googleที่น่าเศร้าที่ไม่ได้มาพร้อมกับภาพในเอกสาร

• KB0LQJ หอดูดาววิทยุสมัครเล่นดาราศาสตร์ - การสำรวจ Radio Jove

  สำหรับหอดูดาวที่บ้านของฉันฉันเริ่มต้นด้วยตัวรับสัญญาณ Radio Jove จากโครงการ Radio Jove ของ NASA นี่เป็นชุดที่ค่อนข้างง่ายต่อการสร้างพร้อมทิศทางที่ยอดเยี่ยมไม่เพียง แต่สำหรับตัวรับสัญญาณเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการตั้งค่าและการติดตั้งเสาอากาศด้วย น่าเสียดายที่ฉันมีพื้นที่ไม่พอที่จะวางเสาอากาศแบบแบ่งเป็นระยะ นอกจากนี้ฉันถูกล้อมรอบด้วยสายไฟฟ้าด้านทิศเหนือและทิศใต้ของทรัพย์สินของฉัน นอกจากนี้เนื่องจากฉันอยู่ในเขตเมืองฉันรู้ว่าฉันรับเสียงดังมาก ไม่ต้องกังวลไป การสังเกตแสงอาทิตย์ก็น่าสนใจทีเดียวและเนื่องจากดวงอาทิตย์เป็นแหล่งกำเนิดสัญญาณที่ดี (โดยเฉพาะจนถึงปีนี้) ฉันจึงเลือกใช้เสาอากาศในห้องใต้หลังคาของฉัน

• เครื่องรับวิทยุสำหรับดาวพฤหัสบดี

  เว็บไซต์นี้มีรายละเอียดทางเทคนิคของเสาอากาศและตัวรับสัญญาณที่ใช้สำหรับรับคลื่นวิทยุธรรมชาติจากดาวพฤหัสบดีที่ 20.1MHz เสาอากาศและตัวรับสัญญาณที่กล่าวถึงในเว็บไซต์นี้เป็นไปตามการออกแบบที่กำหนดโดยโปรแกรม Jove Radio ของ NASA ตรวจพบการปล่อยคลื่นวิทยุตามธรรมชาติจากดาวพฤหัสบดีหรือจากดวงอาทิตย์โดยใช้อาเรย์คู่แบบสองขั้วเป็นเสาอากาศและตัวรับสัญญาณที่ไว แรงดัน RF ที่พัฒนาขึ้นที่ขั้วเสาอากาศนั้นถูกขยายด้วยเครื่องขยายสัญญาณ RF และแปลงเป็นความถี่เสียงโดยใช้เครื่องผสม สัญญาณเสียงที่สร้างขึ้นจึงถูกบันทึกบนพีซีผ่านการ์ดเสียงในรูปแบบ 'wav' นอกจากนี้ยังมีซอฟต์แวร์เครื่องบันทึกแถบกราฟเพื่อสร้างแผนภูมิเส้นของข้อมูลที่มาจากการ์ดเสียง

ดังนั้นจึงมีหลายวิธีในการสร้างเสาอากาศและตัวรับสัญญาณของคุณเองจากชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่หาซื้อได้ง่ายและราคาไม่แพงและเว็บไซต์เหล่านี้บางส่วนที่ระบุไว้ด้านบนจะช่วยให้คุณผ่านกระบวนการประกอบตัวเองได้ เช่นการประกอบเสาอากาศขนาดเล็กลงในบ้าน

ตอนนี้สิ่งหนึ่งที่เว็บไซต์เหล่านี้กล่าวถึงก็คือการใช้ซอฟต์แวร์พีซีที่ช่วยให้คุณวิเคราะห์ผ่านการ์ดเสียงของคอมพิวเตอร์ที่ได้รับเสียงวิทยุ Jovian แต่เนื่องจากมีโซลูชั่นที่แตกต่างและฟรีมากมายรวมถึง NASA ของตัวเองที่ทำงานบนพีซี Windows คุณจะค้นพบสิ่งเหล่านี้ด้วยตัวคุณเอง นี่คือหน้าเดียวที่แสดงรายการลิงก์จำนวนมากเพื่อให้คุณเริ่มต้นได้ คอมพิวเตอร์ที่มีความชำนาญมากขึ้นคุณอาจจะเขียนซอฟต์แวร์ของคุณเองเพื่อจุดประสงค์นี้นี่คือ Stack Exchange ในภายหลัง

และถ้าใครสงสัยว่าสิ่งที่เครื่องรับวิทยุตนเองประกอบดังกล่าวและเสาอากาศที่มีความสามารถในนี่คือการเชื่อมโยงการจัดเก็บต่างๆเสียงดาวพฤหัสบดีในช่วงความยาวคลื่นวิทยุบน Astrosurf.comและอีกคนหนึ่งเป็นคอลเลกชันของมือสมัครเล่น แต่เพียงผู้เดียวเสียงวิทยุดาราศาสตร์ของ ดาวพฤหัสบดีและดวงจันทร์ของมัน (เลื่อนลงไปที่รายการบันทึก) และนี่คือคำอธิบายสั้น ๆ เกี่ยวกับประเภทเสียงที่หลากหลายที่อาจได้ยิน:

• Chorus (แหล่งอ้างอิง: มหาวิทยาลัยไอโอวาภาควิชาฟิสิกส์และดาราศาสตร์ )

  คณะนักร้องประกอบด้วยบทสรุปเสียงความถี่สูงขึ้นที่ฟังเหมือนเสียงนกร้องตอนพระอาทิตย์ขึ้นดังนั้นชื่อ "นักร้อง" หรือ "นักร้องยามรุ่งอรุณ" Chorus at Earth สร้างขึ้นโดยอิเล็กตรอนในแถบรังสีของ Allen Van Earth เมื่อสร้างขึ้นแล้วคลื่นเสียงประสานจะมีผลต่อการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนผ่านกระบวนการที่เรียกว่าปฏิสัมพันธ์ระหว่างคลื่นกับอนุภาค ปฏิสัมพันธ์ของอนุภาคคลื่นรบกวนวิถีของอิเล็กตรอนในแถบรังสีและทำให้อิเล็กตรอนชนกับบรรยากาศชั้นบน

• Decametric noise storms (ใบเสนอราคา: Radio-Jupiter Central บน RadioSky.com )

  การปล่อยก๊าซที่เราได้ยินมักจะถูกเรียกว่าเป็นพายุเสียงรบกวนที่มีการถอดรหัสเนื่องจากคลื่นมีความยาวหลายสิบเมตร โอเคเป็นไปได้ไหมที่จะได้ยินดาวพฤหัสจาก 15 ถึง 38 MHz แต่ความถี่ที่เหมาะสมที่สุดคืออะไร ฉันทามติดูเหมือนว่าจะเป็น 18 MHz ถึง 28 MHz เป็นสถานที่ที่ดีในการฟัง กฎที่ดีคือการเลือกความถี่ต่ำสุดในช่วงนี้ซึ่งไม่ถูกขัดขวางโดยการหักเหของแสง

• วิสต์เลอร์ (คำพูดและแหล่งรูปภาพ: Wikipedia ):

  Whistler เป็นคลื่นความถี่ต่ำมากหรือคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (วิทยุ) ที่สร้างโดยฟ้าผ่า 1ความถี่ของการเป่านกหวีดภาคพื้นดินคือ 1 kHz ถึง 30 kHz โดยมีแอมพลิจูดสูงสุดปกติที่ 3 kHz ถึง 5 kHz แม้ว่าจะเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า แต่เกิดขึ้นที่ความถี่เสียงและสามารถแปลงเป็นเสียงโดยใช้ตัวรับสัญญาณที่เหมาะสม พวกมันถูกสร้างโดยสายฟ้าผ่า (ส่วนใหญ่ intracloud และเส้นทางกลับ) ที่แรงกระตุ้นเดินทางไปตามเส้นสนามแม่เหล็กของโลกจากซีกโลกหนึ่งไปยังอีก
  
  

• Auroral Radio Emissions (แหล่งอ้างอิง: Wikipedia )

  การแผ่รังสีคลื่นวิทยุจากดาวเคราะห์ยักษ์ที่มีแหล่งพลาสม่าเช่นดวงจันทร์ไอโอของภูเขาไฟจูปิเตอร์สามารถตรวจจับได้ด้วยกล้องโทรทรรศน์วิทยุ

และอื่น ๆ สองรายการสุดท้ายอาจจะยืดออกไปเล็กน้อยสำหรับนักดาราศาสตร์สมัครเล่นโดยมีช่วงความถี่คลื่นวิทยุเฉลี่ยที่ 100 ถึง 500 kHz และนักวิสต์เลอร์ตัดความถี่ปกติที่ 30 kHz และทั้งสองต้องการเสาอากาศขนาดใหญ่เกินไป แต่ฉันไม่ต้องการ ไม่สามารถเดิมพันกับเสาอากาศที่มีขนาดเล็กได้เช่นกันแม้ว่าการตัดทอนความถี่น้อมอาจป้องกันการระบุเหตุการณ์เกี่ยวกับหูจริง แต่มีอีกหลายเสียงที่ฟังทั้งจากจูปิเตอร์และมันเป็นดวงจันทร์จำนวนมากซึ่งส่วนใหญ่เป็นเสียงที่ใหญ่กว่าและใกล้กว่า

ขอให้โชคดีในจูปิเตอร์ FM ของคุณเองและการล่าสัตว์ที่มีความสุขสำหรับกิจกรรมความถี่วิทยุที่หายาก!

เลาจ์ StarGazers มีบทความเกี่ยวกับชุดวิทยุสำหรับดาราศาสตร์วิทยุจูปิเตอร์ บทความเดียวกันยังให้ความสำคัญในช่วงที่กลุ่มวิทยุของ BritAstro

ดูเหมือนว่า 20.1 MHz เป็นความถี่ที่เหมาะสมสำหรับมือสมัครเล่นที่สำรวจดาวพฤหัส ฉันยังห่างไกลจากการเป็นผู้เชี่ยวชาญด้านดาราศาสตร์ทางวิทยุ แต่สำหรับแหล่งเล็ก ๆ อย่างจูปิเตอร์ฉันจะสมมติว่าคุณต้องการจานพาราโบลาขนาดใหญ่ คุณอาจต้องติดตั้งมอเตอร์สำหรับเสาอากาศเพื่อติดตามการเคลื่อนที่ของดาวพฤหัสข้ามท้องฟ้า

ฉันจะโพสต์ข้อมูลเพิ่มเติมหลังจากฉันถามเพื่อนใครเป็นผู้เชี่ยวชาญเกี่ยวกับการออกแบบเสาอากาศซึ่งการกำหนดค่าอาจเหมาะสม

แก้ไข: โอเค, ข่าวสารอยู่ในจานพาราโบลาออกจากคำถาม - 20 MHz สอดคล้องกับความยาวคลื่นประมาณ 15m และจานต้องมีความยาวคลื่นทวีคูณ ดังนั้นเราสามารถใช้เสาอากาศไดโพล แต่มันไม่ได้เป็นทิศทาง นอกจากนี้ไดโพลต้องมีขนาดค่อนข้างใหญ่เพื่อผลประโยชน์ที่ดี เพื่อให้เป็นไปตามทิศทางคุณจำเป็นต้องมีเสาอากาศไดโพลที่ควบคุมไม่ได้

สรุป: ฉันคิดว่ามันเป็นไปไม่ได้ที่จะทำสิ่งนี้ในระดับสมัครเล่น แน่นอนฉันดีใจที่ถูกพิสูจน์ว่าผิด!

มีการโพสต์กล่าวถึงว่ามันไม่ได้เป็นประโยชน์สำหรับมือสมัครเล่นเพราะขนาดของเสาอากาศ (โดยทั่วไป) ที่จำเป็นรวมกับความต้องการที่จะ "ชี้มัน" ในทิศทางที่ถูกต้อง

หนึ่งคำตอบสำหรับเรื่องนี้คือ - หากคุณสามารถชี้โครงสร้างเสาอากาศแบบคงที่ไปยังท้องฟ้าได้ (เสาหน้าสนับสนุนองค์ประกอบส่วนหน้าไปข้างหน้าสูงกว่าเสาสนับสนุนที่รองรับได้จริงมากที่สุดดังนั้นจึงทำการคานลำแสงไปยังอวกาศ) Earth เป็นมอเตอร์เสาอากาศของคุณ ความตื่นเต้นมาจากการรอเวลาที่แน่นอนที่ดาวพฤหัสบดีจะเคลื่อนผ่านหน้าต่างแห่งโอกาสของคุณ นี่เป็นวิธีที่เป็นไปได้อย่างน่าอัศจรรย์ในการเล็งเสาอากาศลวดขนาดใหญ่ไปยังพื้นที่สำหรับสัญญาณความถี่ต่ำที่สวยงามทุกชนิด

เท่าที่ "ไม่เคยรู้ว่ามันเป็นเพียงสัญญาณภาคพื้นดิน" สำหรับสิ่งหนึ่งสัญญาณของมนุษย์ไม่ได้เป็นวงกว้างพิเศษขนาดนั้น ควรตั้งค่าพารามิเตอร์ของตัวรับสัญญาณก่อนที่จะพุ่งเป้าไปที่ดาวพฤหัสบดีและเปรียบเทียบผลลัพธ์ก่อนและหลัง นอกจากนี้ยังมีการทดสอบอื่น ๆ และปัจจัยชี้บ่งอื่น ๆ อีกมากมาย ด้วยความรู้ที่เพียงพอซึ่งเป็นแง่มุมที่ฟรีและไร้ค่าของมันเราสามารถแยกแยะมนุษย์และการรบกวนจากภายนอก

อย่างน้อยที่สุดคุณจะต้องมีเสาอากาศทิศทางที่เหมาะสมสำหรับความถี่ที่เป็นปัญหา (ฉันไม่รู้ว่ามันคืออะไร) วิทยุก็จะต้องสามารถตรวจจับความถี่ที่คุณคาดว่าจะได้ยินสัญญาณ