Esperimenti di ricezione di echi radar delle meteore

La sera dell'8 ottobre 2011 ho sperimentato la ricezione di echi radar provenienti dall'impatto nell'atmosfera terrestre delle Draconidi.
Ci sono stati due picchi: il primo tra le 17.30 e le 18.00 UTC; il secondo tra le 20.00 e le 20.30 UTC.

Lo sciame meteorico dell'8 ottobre.
Le Draconidi, chiamate anche Giacobinidi, fanno parte della scia di detriti lasciati dalla cometa Giacobini-Zinner. Lo sciame, visto dalla Terra, proviene dalla regione del cielo occupata dalla costellazione del Drago.
Ogni anno, per un periodo che va dall'8 al 10 ottobre, la Terra incrocia questo sciame detritico. A seconda di quanto l'orbita terrestre ne sia vicina, ci sono alcuni anni in cui il numero di meteore è particolarmente intenso. E il 2011 è stato uno di questi anni.

Propagazione dei segnali via Meteor Scatter.
L'impatto con l'atmosfera terrestre delle meteore provoca, oltre ad una scia luminosa dovuta all'incendiarsi del materiale che compone l'asteroide per attrito, anche una ionizzazione dei gas e della materia circostante. Questo avviene ad una quota di 80-90 km, al limite della ionosfera. La presenza di queste scie ionizzate favorisce la riflessione di segnali radio, alle frequenze da 30 a 300 Mhz (VHF).
La durata di queste scie ionizzate varia da alcuni secondi a decine di minuti. Data la quota dello strato riflettente, possono venire ricevute via radio trasmissioni distanti 1000 e più chilometri su frequenze che normalmente sono vuote, a causa della distanza del trasmettitore (ben oltre l'orizzonte ottico e radio).

Il radar GRAVES in Francia.
Il radar GRAVES (Grand Réseau Adapté à la Veille Spatiale) si trova a Digione, in Francia (JN27si). Opera su 143.050MHz ed è attivo dal gennaio 2006.
Il segnale è una portante non modulata con una potenza elevata. E' disponibile 24 ore al giorno per tutto l'anno.
Il sistema radar GRAVES è composto da una stazione trasmittente e da una ricevente che si trovano in luoghi separati. Lo scopo principale è quello di monitorare i satelliti e di determinare i loro parametri orbitali.
Il radar ha 4 sistemi separati di antenne tipo phase-array che emettono fasci radio in direzioni diverse, dal basso verso l'alto e da E verso W.

Il setup per la ricezione.
Sfruttando l'esperienza che ho accumulato nella ricezione di segnali QRSS e QRPP, ho facilmente allestito le attrezzature che in parte avevo a disposizione.

• Ricetrasmettitore ICOM IC-820 H
• Antenna verticale bibanda autocostruita
• PC Pentium IV 2.4 GHz, 750 MByte ram, Win XP
• Software acquisizione SW Spectrum Lab V2.76 b8

La ricezione degli echi radar può essere facilmente effettuata sintonizzandosi su 143.049 MHz USB. Grazie all'amico Franco IV3PTU, ho avuto in prestito il suo ICOM IC-820 H.

Ho collegato l'antenna, una verticale bibanda autocostruita, e ascoltando dopo un po' di tempo già si sentivano dei fischi, simili a sibili, uno ogni 15/20 minuti.

Ho collegato l'uscita cuffia all'ingressi LINE della scheda audio del pc ed ho visualizzato il segnale con il programma Spectrum Lab, impostato per la ricezione QRSS 1 sec.
Regolati i livelli audio e di visualizzazione del waterfall, ho lasciato che il programma mi salvi gli screenshoot ogni 5 minuti.

L'immagine mostra quanto ricevevo all'inizio del test. Erano presenti numerose righe orizzontali, disturbi generati dall'alimentatore switching che adopero normalmente con il transceiver HF. Ma mentre in hf non si sente nulla, in VHF vengono ricevuti tutti i disturbi irradiati dal modulatore PWM dell'alimentatore. Il problema è stato risolto sostituendo lo switching con uno lineare.

Il risultato dell'esperimento.

Dalle 17.30 UTC in poi è iniziato lo spettacolo. Questi alcuni esempi di quello che si può ascoltare: (File wav)

• Meteora 1
• Meteora 2
• Meteora 3
• Meteora 4
• Meteora 5

Ed alcuni screenshoot che ho salvato:

Cliccando sulle immagini se ne ottiene un ingrandimento.

Chi non ha a disposizione un ricevitore VHF con ricezione in banda laterale USB, può provare a sintonizzare un comune buon ricevitore FM casalingo su una frequenza libera da segnali di emittenti private e pubbliche nazionali. Ci si può aiutare meglio se il ricevitore ha l'indicazione di sintonia digitale.

Si estrae completamente l'antenna e la si posiziona a 45°.
L'ascolto avviene quando, dal rumore di fondo, appare il segnale di una trasmissione radio (parlato o musica) per alcuni secondi, e poi scompare. E' meno affascinante di un eco radar, ma il concetto rimane lo stesso.
Spero questo sia di aiuto a chi vuole come me fare esperimenti con la radio!