Radiowaarnemingen van meteoren


Hoe het in elkaar zit


Radiosignalen zijn een electro-magnetische straling, net als licht, maar dan wel met een veel lagere frequentie. Theoretisch kunnen we ze ontvangen wanneer de zend- en ontvangstantenne elkaar kunnen 'zien'. Radiosignalen met een frequentie van pakweg lager dan 30 Mhz ( lange golf, middengolf, korte golf ) weerkaatsen echter op de hogere lagen van onze atmosfeer. Vandaar dat we deze zenders op heel grote afstand kunnen ontvangen. Eens boven ongeveer 40 Mhz heeft er echter normaal geen weerkaatsing meer plaats : de signalen van de zender schieten dwars door de atmosfeer de ruimte in. Hierdoor komt het dat het bereik van FM-zenders ( 88 - 108 Mhz ) in de praktijk beperkt is tot zowat 200 km. De kromming van het aardoppervlak steekt hier stokken in de wielen. Dat is ook de reden waarom men voor hetzelfde programma ( bvb Radio 1 ) meerdere zenders in het land plaatst om overal voldoende ontvangst te kunnen garanderen.
Verre buitenlandse FM-stations op meer dan 500km zijn dus normaal helemaal niet te ontvangen. Wanneer er echter een meteoor de atmosfeer induikt gaat deze door de grote wrijving en verhitting de gassen van de atmosfeer plaatselijk ioniseren : er ontstaat kortstondig een soort plasma. Dit plasma vormt dan in feite een soort 'spiegel' waarop de radiostraling weerkaatst. Op die manier kunnen we toch eventjes het signaal van de verre zender opvangen. Hierna lost het plasma op, zodat de ontvangst weer verdwijnt. Door het aantal reflecties per uur op te tellen krijgen we een idee van de meteoren-activiteit. Hierbij stellen we het volgende vast : In de praktijk moeten we dus op een fm-zender afstellen die liefst meer dan 400 km ver zit, teneinde zeker geen rechtstreekse ontvangst te hebben. De zender moet dan ook wel uitzenden op een frequentie die hier bij ons leeg is. Spijtig genoeg zit de normale FM-band ( 88mhz tot 108mhz ) bij ons eivol. In de landen van het voormalig 'oostblok' wordt echter ook nog de band van 60 tot 75 Mhz gebruikt voor omroep, al geraakt deze band ook ginder al meer en meer in onbruik. Deze frequenties zijn bij ons zo goed als ongebruikt. Met een antenne naar het Oosten en een ontvanger die geschikt is voor deze band kunnrn we dus trachten een aantal Russische zenders op te vangen. Hierbij kunnen we bvb : - een commerciele fm-ontvanger uit Rusland meebrengen - een ontvanger volledig zelf bouwen - een bestaande fm-ontvanger ( of tv-tuner) ombouwen Als antenne is een 4-elements YAGI-antenne erg geschikt. We richten hem naar het Oosten en geven hem liefst ook een elevatie van 10 tot 25 graden ( proefondervindelijk ). Daar het hier gaat om erg zwakke signalen is een antenneversterker van 10 tot 20 dB zeker geen overbodige luxe. We kunnen gewoon luisteren en het aantal reflecties per uur opschrijven. Maar wie kan dat lang volhouden? Beter is het dus om een PC dit telwerk voor ons te laten doen!

Onze opstelling

Voor de ontvanger kozen we voor een gemengde oplossing. Een pc-kaart van het ontvangstgedeelte van een oude fm-tuner werd voor ons doel grondig omgebouwd, zodat hiermee een bereik van ongeveer 60 to 75 Mhz mogelijk is. Deze werd dan samen met een voeding en een audio-versterker in een kast ingebouwd. Er is een grof- en fijnregeling voor de frequentie en een schakelaar verdeelt het bereik in 2 banden. Verder zorgt een buffer er voor dat er een frequentieteller kan worden aangesloten zonder de oscillator te belasten. Het signaalniveau is afleesbaar op een led-array. Tevens wordt de signaalsterkte in een comparator vergeleken met een instelbare spanning. Het resultaat hiervan wordt naar de parallelpoort van een pc gestuurd.
De antenne is een 4-elements yagi-antenne voor band 4. Deze is naar het Oosten gericht, met een elevatie van 20 graden.
De signalen die we ontvangen zijn afkomstig van een Russische zender uit St-Petersburg ( Radio Rossii ), die uitzendt op 66,25 Mhz. Onze ontvanger werd dan ook voor die frequentie ge-optimaliseerd. Tenslotte zit er tussen de antenne en de ontvanger nog een antenneversterker met een winst van 15dB.


De metingen

Een draagbare pc staat in voor het tellen van het aantal reflecties. Dit was niet echt een eenvoudige zaak, want computers zijn echte stoorzenders die de resultaten gemakkelijk in de war sturen! Na uittesten van verschillende computers bleek dat een oud 286 laptopje (10MHz ) hiervoor nog het best geschikt was. Bij de aanvang van een waarneming wordt een dos-programma gestart dat continu de parallelpoort bewaakt. Wanneer er zich een reflectie aandient, wordt het tijdstip ( uur, min , sec en sec/100 ) en ook de lengte van de reflectie in een bestand geschreven. Nadien wordt dit bestand met een afzonderlijk programma bewerkt, gefilterd en geinterpreteerd.
Uiteindelijk krijgen we een grafiek met het aantal reflecties per uur, en dit over verscheidene dagen.

Resultaten

Arietiden, Zeta Perseiden en Beta Tauriden 2002
Perseiden 2002
Leoniden 2002
Geminiden 2003
Aurigiden 2007