Любительские радиосвязи отражением от метеоритных следов
Дата публикации: 2015-08-28
Автор: Плотников Алексей, RA4SD
Будем считать, что читатель слышал о существовании такого хобби как любительская радиосвязь. У нее есть много граней и каждый находит что то свое: конструирование, общение на иностранных языках, проведение экспериментальных и необычных связей, путешествия по миру. Всего и не перечислить.
Последние десять лет в любительской радиосвязи меня заинтересовала ультракоротковолновая (УКВ) радиосвязь. Это связи в полосе частот от 30 МГц и выше. На сегодня я имею опыт проведения связей на частоте 10 ГГц - во как меня «занесло»!
Типичный любитель радиосвязи на своем «вооружении» имеет антенну и передатчик, на этом оборудовании мы выходим в эфир. В последнее время, с появлением цифровых технологий, появлением новых кодированных сигналов, многие уже подключили к своим передатчикам компьютеры. С их помощью происходит прием и декодировка сложных сигналов.
Итак, про радиосвязи отражением от метеоров. Несколько раз в году Земля проходит по орбите, пересекая следы от метеоритных потоков, источниками которых являются кометы. Потоки бывают спорадические и постоянные (регулярные). Последние интересуют больше всего, так как количество метеоров в них измеряются десятками в час.
На какую дальность радиосвязи можно рассчитывать?
Посмотрите на этот рисунок:
Сгорая в верхних слоях атмосферы, метеориты оставляют на короткое время за собой длинный след заряженных частиц. За счет наличия плотного слоя происходит отражение и преломление радиоволны, которая по законам геометрии может отражаться в радиусе от 700 до 2000км.
Чтобы оценить потенциал метеорной связи для своего места, я с помощью одного из бесплатных онлайн-интернет сервисов нарисовал карту с центром в г. Йошкар-Оле, на которой нанесены три круга:
- круг малого диаметра 1500км: условная граница относительно легкой и не принужденной возможности проведения метеорной связи. В каждый метеорный поток связи на 800-1500км проходят за несколько минут. Станции с простым оснащением могут отработать не один десяток новых корреспондентов;
- круг среднего диаметра до 2000км: условный «потолок» новичка, имеющего станцию средней оснащенности. Связи от 1500 до 2000км проходят довольно успешно, но чем ближе к 2000 км, тем дольше длится связь. Важно чтобы с «той стороны» оператор обладал хорошей мощностью, антенной, терпением и метеоры «летали».
- круг максимального диаметра 2100 км – это условная геометрическая граница очень хорошей связи, ибо все, что дальше 2100км уже не рядовая связь, а серьезный результат, который является предметом гордости радиолюбителя. Как правило, после каждого потока, УКВисты делятся своими результатами, среди которых связи за 2100км, а то и под 2300км и являются самыми дальними в потоке!
Так выглядит карта с центром в г. Йошкар-Ола:
Связь отражением от метеоров – это простой способ работы на УКВ на большие расстояния, возможность пополнить свою копилку новыми корреспондентами! И чем западнее Вы живете – тем ближе Вы к Европе, которая является центром мировой УКВ активности.
Работая через метеоры из Марий Эл можно проводить связи со всей Финляндией, Швецией, странами Прибалтики, Белоруссии, Украиной, Казахстаном, всем Кавказом и республиками Северного Кавказа. На восток весь Урал, половина Западной Сибири, Казахстана и часть Узбекистана. Вот только бы там была активность как в Европе…
Лучшее время для работы через метеорные отражения?
Как ранее Вы видели, есть регулярные метеорные потоки с высокой активностью. Так получилось, что мне «по душе» пришлись Персеиды. Они удачно приходятся на первую декаду августа – теплый период, когда можно разместиться со своей аппаратурой за городом, в тихом месте, никому не мешая, при этом и визуально понаблюдать за этим потоком.
На рисунке изображен пик потока на фоне Кассиопеи и созвездия Персея, радиант – место на небесном полушарии, откуда приходит метеоритный дождь, за счет отражений от которого проводятся любительские метеорные связи.
Связь с отражением от метеорных следов (Meteor Scatter) является весьма специфической ввиду того, что области ионизации, появляющиеся в результате сгорания в атмосфере метеоритов, существуют весьма короткое время (от долей секунды до нескольких секунд, очень редко — десятки секунд).
При проведении метеорной связи решается проблема не борьбы с затуханием в канале радиосвязи, а на первый план выходит временной фактор. Условия для связи в канале образуются за счет появления ионизированного следа от сгоревшего метеорита в атмосфере на высоте около 100 км, который существует от долей секунды до нескольких секунд (редко десятков секунд).
За это время должны быть передана минимальная информация — позывной, рапорт корреспонденту.
Для этого используется специальная программа WSJT http://www.physics.princeton.edu/pulsar/K1JT/wsjt.html, работающая в режиме FSK-441. Программу разработал лауреат Нобелевской премии по физике (исследователь пульсаров) Джо Тейлор, который к тому же является радиолюбителем.
Выглядит интерфейс программы так:
Желающие могут подробно изучить порядок работы с нею по ссылке выше (есть FAQ на русском языке).
В «докомпьютерное» время для уменьшения время передачи использовались электронные телеграфные ключи с памятью и магнитофоны в режиме ускоренного воспроизведения. При этом, конечно, невозможно было работать на достаточно коротких отражениях.
К слову сказать, отражения менее 1 секунды называются «пингами», а более секунды — «бурстами».
С чего начать работу через метеоры?
В первую очередь, Вы должны сдать экзамены и получить право на самостоятельный выход в эфир. Поможет Вам в этом региональное отделение Союза радиолюбителей России в Республике Марий Эл http://www.hamradio.mari-el.ru/contact.php, ну а после:
- приемо-передатчик диапазона 144 МГц с SSB модуляцией (мощность 20 Вт и более);
- направленная антенна диапазона 144 МГц (от 4-х элементов и более);
- компьютер или ноутбук с программой WSJT (http://www.physics.princeton.edu/pulsar/K1JT/wsjt.html);
- интерфейсный кабель, соединяющий радиостанцию и ноутбук: типа такого http://radioarena.ru/reviews/udm-modem.php или самодельный.
В собранном виде это все выглядит примерно так:
Только у нас не FM RECEIVE будет, а SSB верхняя боковая полоса USB.
Задача интерфейса по команде с компьютера переводить трансивер в режим передача-прием, подавать по линейным каналам звук к трансиверу и обратно в компьютер.
Работа отражением от метеоров выглядит в общих чертах так:
Слушаем частоту 144370 кГц с подключенным к радиостанции компьютером. Если принят радиосигнал другого радиолюбителя, отраженный от метеоритного следа (короткий импульс длиной от миллисекунд до нескольких секунд), то мы начинаем передавать свой ответ. Идет чередование периодов приема и передачи по 30 секунд. Кто с востока – передает сигнал первые 30 секунд, кто западнее вторую половину минуты. После обоюдного обмена информацией связь считается состоявшейся. Под «информацией» считается передача обоих позывных и подтверждения факта приема сигнала, декодированного программой WSJT.
Кажется все просто, но зная как «часто» сгорают метеориты в верхних слоях атмосферы, то это получается сродни рыбалке.
За один метеоритный поток можно провести десятки радиосвязей на расстояния в радиусе до 2000км, получить драйв от ощущения причастности к глобальным процессам на Земле и вокруг нее!
На протяжении последних лет я не раз выезжал к теще, чтобы визуально понаблюдать Персеиды и поработать в них. О своих впечатлениях я поделился на сайте радиолюбителей Кировской области (внутри есть ссылка на YouTube): http://www.r4n.su/forum/viewtopic.php?f=10&t=296
Кстати, любители послушать FM-радио во время метеоритного потока могут отметить появление новых станций на короткий период, как в этом видео http://www.youtube.com/watch?v=MY05BUWjLdc
В одной статье всего и не расскажешь, но надеюсь, что Вы узнали для себя что то новое.
Всего хорошего!
Алексей Плотников (мой позывной в эфире RA4SD)
При подготовке материала мною были использованы источники, указанные ниже. По ним Вы можете составить полное впечатление и научиться проводить связи отражением от метеоритов:
«Метеорные и лунные связи с помощью WSJT: теория и практика»
(http://www.vhfdx.ru/ms/meteornyie-i-lunnyie-svyazi-s-pomoschyu-wsjt-teoriya-i-praktika)
«Иллюстрированное пособие по проведению MS QSO»
(http://www.vhfdx.ru/ms/illyustrirovannoe-posobie-po-provedeniyu-ms-qso)
«MS QSO в апрельских Лиридах.»
(http://radio.psuti.ru/?p=358)
Просмотров: 5903
