Z podziękowaniami dla SP3UCA za pomoc merytoryczną w kwestiach technicznych :)
Ideę miałem prostą, nie chciałem budować radioteleskopu (bo nie umiem :) ), chciałem usłyszeć Jowisza po tym co przeczytałem w sieci:
(Space Today)
"There are two varieties of Jovian radio bursts:
Through the loudspeaker of a shortwave receiver, the so-called "L-burst" sounds like ocean waves crashing on a distant beach. The "L" stands for long. If a recording is slowed down dramatically, the S-burst sound like eerie drifting whistlers.
Through the loudspeaker of a shortwave receiver, the so-called "S-burst" produces a staccato of rapid popping sound with a beat that reminds some of woodpeckers. The "S" stands for short."
I odsłuchaniu kilku przykładów nagranych rejestracji: http://www.astrosurf.com/luxorion/audiofiles-jupiter.htm
O działaniu radia miąłem pojęcie bardzo podstawowe (zresztą, dalej takie jest). Wiedziałem że Jowisz musi wysyłać promieniowanie o radiowym zakresie które wzbudzi niewielkie napięcia w antenie, a te zostaną przechwycone przez radio i przetworzone na dźwięk. A, no i wiedziałem, że mogę regulując częstotliwość gałką w radiu zmieniać jaki kawałek widma jowiszowego zamieniany na elektrony w mojej antenie będzie przetwarzać radio. :) Nieźle, to trochę jakby brać się za organizację ekspedycji na Antarktydę wiedząc jak działa prawo Archimedesa i że będzie zimno. O tym w co zamieniło się radyjko z mojego planu jest w publikacji obok, tu zajmę się tym do czego ten skaner został podpięty, anteną.
Było wiele chaosu w moich działaniach, wiele ciepłej pomocy od krótkofalowców i wiele na szybko przyswajanej teorii. Aby ułatwić sprawę czytelnikowi, przytoczę najprostsze chyba wyjaśnienie co się dzieje i co ma łapać nasza antena na Jowisza:
(...) W magnetosferze są również uwiezione cząsteczki wodoru z atmosfery Jowisza. Elektrony w magnetosferze generują szum radiowy w zakresie 0,6–30 MHz (...)
Pomyślałem sobie świetnie, wiemy na jakim zakresie, trzeba teraz wpaść do jakiegoś sklepu CB online i kupić odpowiedni bat. Myliłem się :) Ostatecznie, po wielu rozmowach sugestiach i godzinach grzebologii stanęło na tym, że posłucham się ludzi z NASA prowadzących projekt radiojove - http://radiojove.gsfc.nasa.gov/ i postawię sobie obok szopena takie coś:
To duża rzecz. Ponieważ najsilniejsze emisje Jowisza pojawiają się w okolicach 20MHz, to oznacza, że musiałem zbudować moją antenę tak, aby największa efektywność miała dla długości fali ok. 15m. A to z kolei oznaczało, że stosując zasadę "każdy z dipoli winien mieć długość co najmniej połowy długości fali jaką chcę łapać" ostateczny obszar jaki zajęła moja antena to około 80m2, a każde z ramion ma ponad 7 metrów :) Wygląda może jak drut od prania obok śmietnika, ale to spory drut.
Oczywiście tego typu konstrukcja nie jest jakimś wyjątkowym wsysaczem pieniędzy, ale tyle miedzi plus "duperele" trochę kosztują. Co więcej, jak w każdym hermetycznym rynku specjalizowanym, niektóre ceny są szokujące, a dokładnie to samo bez znaczka jakiegoś uznanego producenta kosztuje ułamek rozwiązania z górnej półki. Niestety pułapki są też w druga stronę, dwa kawałki kabla wyglądające na pierwszy rzut oka tak samo, mogą pod niepozorną koszulką skrywać zupełnie różnej jakości wnętrze o naprawdę rozbieżnych parametrach pomimo niewielkiej różnicy w cenie. Z racji mojego nieobycia, w każdym sklepie można było mi wcisnąć wszystko mówiąc cokolwiek jak ostatniemu burakowi. Aby zminimalizować ryzyko, trzymałem sie z daleka od hipermarketów i zakupów dokonałem w niewielkim, specjalistycznym sklepie dla radioamatorów (co prawda wywołałem pewną konsternację nie chcąc gotowych anten, ale ostatecznie dostałem większość kawałków całej konstrukcji ze słowami, "lepiej ten").
Trzeba też pamiętać, że Jowisz nie stoi w miejscu. Wypadało by jakoś za nim podążać anteną. Niestety, od strony logistyczno-technicznej odpuściłem sobie ideę budowania anteny czysto kierunkowej, śledzącej ruch nieba. Przy rozmiarach jakie musiał bym zastosować nie byłem w stanie wyobrazić sobie nawet technicznej solucji za akceptowalne pieniądze. Niemniej nie jesteśmy zupełnie bezbronni.
(Urania)
"Rozmiary poprzeczne magnetosfery Jowisza są mniej więcej dziesięciokrotnie większe od rozmiarów tarczy Słońca. Magnetosfera jowiszowa jest więc prawdopodobnie największym obiektem w naszym Układzie Słonecznym."
(WIki)
"Magnetosfera jest przyczyną emisji fal radiowych z okolic biegunów Jowisza. Proces ten zaczyna się, gdy na skutek aktywności wulkanicznej Io do magnetosfery Jowisza wprowadzane są gazy, które tworzą torus wokół planety. Ruch księżyca (Io) przez ten torus powoduje powstawanie fal Alfvéna, które przenoszą zjonizowaną materię w okolice biegunów Jowisza. W rezultacie fale radiowe są generowane jako promieniowanie cyklotronowe, a energia jest emitowana wzdłuż powierzchni stożkowej. Kiedy Ziemia przecina ten stożek, natężenie fal radiowych z Jowisza może przekroczyć natężenie fal emisji słonecznej."
A dodatkowo, typ anteny na jaki się zdecydowałem pozwala do pewnego stopnia kontrolować kierunek w którym patrzę.
W planowanej akcji Styczeń 2013 Jowisz górował na ok. 60* na niebie południowym mój dual dipol został ustawiony na linii wschód-zachód a "południowe" ramię dostało odpowiedni przedłużacz - phasing cable - na rysunku oznaczony literką d. Długość tego kabla wyliczyłem z prostego Twierdzenia Pitagorasa:
Przy kącie 60* i odległości między dipolami X metrów element fazujący musi mieć: X * cos(60*) = metrów długości.
Dla mojej anteny, gdzie odległość między dipolami wynosi ok 6 metrów, phasing cable wyliczyłem na 3 metry... problem w tym, że to tylko cześć prawdy :( Okazało się (z błędu wyprowadził mnie Dave Typinski - AJ4CO Observatory) , że moje wyliczenia co do długości kabla fazującego nie są zbyt dokładne i bazowanie na starej dobrej trygonometrii Pitagorasa może dać niezłą zmyłkę. Wszystko niby jest ok, obliczenia są poprawne, ale nie uwzględniają jednego małego haczyka. Ten haczyk to jeden z wielu parametrów kabla użytego do fazowania. Pod nóż poszedł u mnie kabelek od Trisat-u (a dokładnie TRISET-113 CLASS A. EN 50117 15 12 069m.) a magiczny parametr to współczynnik skrócenia fali ukryty drobnym drukiem w specyfikacji kabla: Współczynnik skrócenia fali % 84 +/-1 Ten dziwaczny parametr oznacza, że szybkość rozprzestrzeniania się sygnału w kablu to 84% prędkość światła. A to dla odmiany oznacza, że Pitagoras nie wystarczy. Uwzględniając ten czynnik, w obliczeniach, okazuje się, że pik czułości mojej anteny jest teraz na 67* nad horyzontem (południe dla obu grafik jest po prawej).
To oczywiście nie jest błąd który miał by fundamentalne znaczenie. Co potwierdziła praktyka, bo Grubasa słychać w szczycie aktywności. Po prostu Jowisz nie przechodzi idealnie przez punkt najwyższej czułości mojej anteny. W tym toku dodam brakujące 75 cm kabla fazującego i tyle... zaraz, w tym roku Jowisz będzie ślizgał się trochę niżej niż 2013-ym... się przeliczy, no problemo :)
Detale anteny na fotkach poniżej. Jak widzicie usprawniłem lekko pierwotny projekt chowając T-connector i kabelek fazowy pod lekką kopułkę z rury kanalizacyjnej dla ochrony od deszczu. Antena generalnie stoi już ok. roku i jak na razie działa świetnie z jedną przerwą, gdy silne oblodzenie zerwało ramiona jednego z dipoli osadzając na nim kilkucentymetrową warstwę lodu.
Jako laik mogę powiedzieć jedno. Jestem w szoku jaką masę sygnału zbiera to ustrojstwo. Skaner podpięty do anteny CB na fale 17m którą ciągle posiadam jest głuchy i ślepy w porównaniu do tego jak odżywa po podłączeniu do druciarni ze zdjęć. Jak egzotyczne cywilizacyjne sygnały odbieram z całej praktycznie Europy od rozmów radioamatorów w Szkocji, poprzez sygnały morsa z Włoch (bardzo nieliczne zdołałem odkodować na tyle by zlokalizować ich źródło w Italii) aż po Rumuńskie komunikaty pogodowe z automatów na Morzu Czarnym, po rozmowy kierowców TIRów w trasie do Tuły czy lokalną Irańską stację nadającą modły w modulacji AM... no i oczywiście, pomruki Jowisza.
