Berichten

EUCARA 2018 conferentie verslag

Zaterdag 15 en zondag 16 september vond de derde Europese conferentie over Amateur Radio Astronomie, EUCARA 2018, plaats bij de Astropeiler Stockert Radiotelescoop in Duitsland. Daar ontvingen we een warme gastvrijheid van de Stockert-vrijwilligers. Er waren 59 deelnemers uit 8 verschillende landen, waaronder België, Denemarken, Duitsland, Nederland, Slovenië, Verenigd Koninkrijk, Verenigde Staten en Zweden.

Van CAMRAS namen de volgende vrijwilligers deel: Paul Boven, Simon Bijlsma, Frans de Jong, Jan van Muijlwijk en Harm Munk. Sommigen werden vergezeld door hun partner.

Elf deelnemers gaven presentaties over hun astronomieprojecten. Frans en Simon gaven een lezing over de ontwikkeling van de meteor scatter webSDR en de detectieresultaten met deze webSDR-ontvanger. Paul gaf een presentatie over het nieuwe frontend in ontwikkeling van de Dwingeloo Radiotelescoop en over VLBI met de Dwingeloo Radiotelescoop.

Het programma en de downloadbare presentaties staan op https://astropeiler.de/european-conference-amateur-radio-astronomy-2018.

Zaterdagmiddag was er een excursie naar de nabijgelegen gigantische 100-meter Effelsberg Radiotelescoop en het daarnaast gelegen LOFAR-veld.

De zaterdagavond werd onder het genot van een conferentiediner de dag geëvalueerd en werden ideeën uitgewisseld over de gemeenschappelijke hobby van amateurradioastronomie.

De zondag gaf prof. dr. Michael Kramer van het Max Planck Institut für Radioastronomie een lezing over de algemene relativiteitstheorie van Einstein en hoe de astronomen bij het Max Planck Institut deze inzichten tegenwoordig gebruiken om de verschijnselen te verklaren die in het heelal worden waargenomen, zoals zwaartekrachtgolven, zwarte gaten en neutronensterren.

De zondagmiddag was gereserveerd voor persoonlijke ontmoeting tussen de deelnemers en de Stockert-vrijwilligers en om te genieten van het mooie weer en het uitzicht op de prachtige landschappen in de Eifel.

Vermeldenswaard is de indrukwekkende postersessie van Stockert: met diverse kleine antennes en de Adalm SDR set waren zij in staat waterstof in de Melkweg te detecteren.

Foto’s CAMRAS (Frans de Jong en Simon Bijlsma) en Astropeiler Stockert e.V.

Live meteoren waarnemen met radiogolven (2017)

Net als vorig jaar staat er weer een antenne opgesteld om meteoorreflecties te kunnen ontvangen van de Franse ruimteradar GRAVES. De Perseïden meteorenzwerm komt jaarlijks rond de nachten van 12 en 13 augustus voorbij en tijdens deze zwerm kunnen er zeer veel meteoren waargenomen worden. In het blogartikel Live meteoren waarnemen met radiogolven uit 2016 ⇐ staat meer achtergrondinformatie en wordt uitgelegd hoe meteor scatter werkt en hoe op de webSDR ontvanger afgestemd kan worden. Let op dat de weergave van de webSDR niet responsive is. Het is mogelijk om te schakelen naar een versie voor mobiele.

Buiten de genoemde Perseïden zwerm zijn er overigens ook op andere momenten meteoren te horen. Dat komt omdat de aarde voortdurend ruimtestof tegenkomt dat meestal volledig in de atmosfeer verbrandt en een spoor van geladen deeltjes achterlaat. Maar af en toe komt er een stuk ruimtesteen op aarde terecht zoals onlangs de meteoriet in Broek in Waterland.

De radio-opstelling is iets gewijzigd ten opzichte van 2016, ditmaal een 3 elements yagi antenne die op een mast van 10 meter boven de grond staat. Als ontvanger dient weer een RTL-dongle met een bandbreedte van ongeveer 2 MHz. Overigens is de opstelling net als in 2016 een tijdelijke opstelling die kan uitvallen. Daardoor kan het gebeuren dat de ontvangst tijdelijk niet waarneembaar is. Voor de toekomst werkt CAMRAS aan een definitieve opstelling.

Veel luisterplezier!

Foto: CAMRAS (Harm Munk)

 

Live meteoren waarnemen met radiogolven

Dit jaar zijn op 12 en 13 augustus veel vallende sterren te zien afkomstig van de Perseïden meteorenzwerm. Om vallende sterren goed te kunnen zien moet het voldoende donker en helder zijn. En dat is het niet altijd. Vallende sterren kan je ook met radiogolven waarnemen. Bij CAMRAS doen we dat met behulp van ‘passieve radar’ en je kunt live meekijken en meeluisteren. Dat kan overdag en ’s nachts en bij helder weer en bij bewolkt weer. Veel waarneem plezier!

Wat is een vallende ster?

Een meteoor of vallende ster is een meteoroïde die met grote snelheid (tot wel ongeveer 70 km/sec) op ongeveer 100 km hoogte de aardatmosfeer binnendringt. Door de schokgolf die daarbij ontstaat wordt de lucht en de meteoroïde opgewarmd. De meteoroïde gaat gloeien en door de hitte verdampt deze geheel of gedeeltelijk en laat een lichtend spoor achter.

Waarom kan je een vallende ster met radiogolven zien?

Door de hitte raken de stikstof- en zuurstofatomen in de lucht geïoniseerd, de buitenste elektronen van het atoom worden losgeslagen. Bij de meteoor en in het lichtspoor bevindt zich dus een mengsel van elektronen (elektrisch negatief geladen) en ionen (elektrisch positief geladen) en deze plasmawolk van elektrisch geladen deeltjes vliegt met de meteoor mee en werkt als een spiegel voor radiogolven.

Hoe doet CAMRAS dat precies?

Bij passieve radar gebruik je als zender een of ander bestaande sterke radiozender onder de horizon. CAMRAS gebruikt de Franse ruimteradar GRAVES in de buurt van Dijon. Deze scant de zuidelijke hemel van oost naar west op een elevatie van ongeveer 30° met vier brede radarbundels. De wolk van geladen deeltjes in het meteoorspoor weerkaatsen de GRAVES radargolven en CAMRAS vangt deze op met een eenvoudige yagi antenne. Als ontvanger dient een RTL-dongle. Het radiosignaal is met de CAMRAS webSDR ontvanger via het internet te horen en te zien.

meteor scatter

Hoe kan je live meekijken en meeluisteren bij CAMRAS?

Klik hier op CAMRAS webSDR. Let op dat de weergave van de webSDR niet responsive is.

Your name or callsign

Instellingen webSDR

  • Als je bij Your name or callsign iets invult worden je instellingen met een cookie bewaard.
  • Stem de frequentie van de webSDR bij Frequency af op 143048.50 kHz (143,0485 MHz) door dat in te vullen. Gebruik een daarbij decimale punt in plaats van een komma. Je zit dan in de 2-meter band.
  • Klik bij Bandwidth de mode ‘USB’ aan, dat is de ‘upper sideband’. Het signaal van de draaggolf van de GRAVES radar zit nu midden in de audio doorlaatband.
  • Vergroot het Waterfall view maximaal uit door op de zoommode ‘max in’ te klikken en de Size ‘large’ te kiezen.
  • Bij Memories kan je je eigen instelling voor Frequency en Bandwidth met ‘store’ opslaan en van een eigen tekst voorzien en met ‘recall’ weer terughalen.
  • De instelling van het watervalvenster kan je niet opslaan en moet je steeds opnieuw instellen.
Wat hoor je en zie je nu precies?

Het GRAVES radarsignaal is afhankelijk van de omstandigheden in de ionosfeer al dan niet zichtbaar in het watervalvenster als een lichte ruislijn en al dan niet hoorbaar als een zachte fluittoon met ruis. Zodra een meteoroïde met grote snelheid de atmosfeer binnendringt, verandert zijn snelheid en zien en horen we het gereflecteerde radarsignaal verschoven door het Dopplereffect boven en onder de draaggolffrequentie van de GRAVES radar. Natuurlijk moet de meteoor dan ook werkelijk door een van de vier de brede radarbundels bewegen!

meteoor

Alleen als er veel geladen deeltjes zijn vormt het plasma een goede reflector voor radiogolven. De zogenaamde sterkere ‘over dense’ reflecties of ‘bursts’ ontstaan op die manier. Bij minder geladen deeltjes in het plasma ontstaan er veel kortere en zwakkere ‘under dense’ reflecties of ‘pings’. De duur van de reflecties varieert van minder dan een seconde tot meerdere seconden. We horen tijdens de burst of pings de toonhoogte dan ook snel veranderen.

 

Meer gegevens

De meteorenzwerm Perseïden in augustus 2016

Werkgroep Meteoren van de KNVWS

Belgian RAdio Meteor Stations (bron afbeelding over dense en under dense reflectie) en hun Zooniverse project Radio Meteor Zoo

International Meteor Organization

GRAVES radarbundels

Co-auteur: Ard Hartsuijker

Jupiter en de Zon waarnemen met een kortegolf radio

Om eenvoudig de Zon en Jupiter te kunnen waarnemen heeft NASA een project genaamd ‘Radio JOVE‘. Voor dat project verkoopt NASA een bouwpakket voor een ontvanger en de antennes. De bedoeling van het project is dat bijvoorbeeld scholen heel laagdrempelig zelf radioastronomie kunnen bedrijven.

De antenne voor de Zon is een enkele afgestemde halve golf dipool. Met een gecombineerde opstelling worden twee dipool-antennes samen gekoppeld met twee coaxkabels die elektrisch gezien exact een halve golflengte lang zijn.  Via het tussenkoppelen van een extra 135 graden of 90 graden fase vertragingskabeltje worden de antennes elektrisch gezien in de richting en hoogte verstelbaar gemaakt. Ook de fysieke masthoogte wordt zo nodig aangepast, waardoor het rendement van de antenne ruim verdubbelt ten opzichte van een enkele dipool. Voor de Jupiter-waarnemingen wordt de laatste antenne aanbevolen.

Bij CAMRAS hebben Erik van der Toom en ik bedacht dat het interessant is om een soortgelijke Radio JOVE opstelling te bouwen. Tijdens de sterrenkijkdagen stellen we  optische kijkers op, om naar Jupiter te kijken. Het zou dan heel interessant zijn om tegelijkertijd te kunnen luisteren naar de radiosignalen. Zo kunnen we het publiek een kijkje te geven in de fascinerende wereld van de (radio)astronomie. Het is een mooie demonstratie van wat er zoal mogelijk is met heel  eenvoudige middelen. De antennes zijn gemaakt van standaard materialen uit de bouwmarkt, de ontvanger is een zogenaamde RTL-SDR dongle met een zogenaamde up-converter om de lage kortegolffrequenties hoorbaar te kunnen maken. Een willekeurige AM kortegolfontvanger waarvan de AGC (automatische sterkte regeling) uitgeschakeld kan worden voldoet ook.

Voor het project van NASA worden bouwpakketten verkocht waarin de onderdelen aanwezig zijn om zelf een ontvanger te bouwen en de bedrading voor de dipool antennes inclusief de coaxkabels. De masten waar de antennes tussen worden opgehangen bestaan in ons geval uit glasfiber delen van 1,30 meter lang, die in elkaar gestoken worden tot de gewenste hoogte. Door het leger werden deze gebruikt voor camouflage netten. Ook hier geldt weer dat in principe iedere willekeurige mast van voldoende hoogte gebruikt kan worden. NASA adviseert de antennes op 4,92 meter (15 ft) hoogte te hangen om een voor onze breedte graad gunstige elevatiehoek te hebben van ongeveer 40 graden. Onze opstelling is 4,90 meter hoog doordat van genoemde vier mastdelen drie elk 10 cm in elkaar steken.

De declinatie van Jupiter varieert van 23,5 graden zuid tot 23,5 graden noord gedurende een 12-jarige cyclus, waarbij de ene periode waarnemers op het noordelijke halfrond in het voordeel zijn en de andere periode waarnemers op het zuidelijke halfrond. De afstand tussen de beide planeten varieert ook met de tijd omdat de omloopbanen van beiden elliptisch zijn. Gelukkig is in 2016 de declinatie van Jupiter nog net gunstig genoeg voor ons halfrond. Bovendien staat Jupiter op 8 maart het dichtste bij de aarde. Als de ionosfeer ‘s avonds rustig is, waardoor de signalen van rond 20 MHz niet terug de ruimte in gereflecteerd worden, dan moet het mogelijk zijn Jupiter met onze antennes te ontvangen.

De signalen worden onderverdeeld in zogenaamde: S-Bursts en L-Bursts. Hierbij staat de S voor ‘short’ en L voor ‘long’. De eerste klinken als een soort kraken, de laatste kunnen worden vergeleken met het geluid van de branding.

Resultaten

Op zaterdag 12 maart 2016 tijdens de landelijke sterrenkijkdagen hebben we bovengenoemde configuratie opgesteld en uitgetest. Overdag was de ionosfeer zoals verwacht actief en konden zendamateurs uit de hele wereld worden ontvangen rond 21 MHz. Vanaf ’s avonds acht uur werden de eerste ‘S Bursts’ signalen van Jupiter ontvangen, terwijl de planeet toen nog laag aan de hemel stond en bovendien een eindje uit de voorkeurs richting van de antenne, die voornamelijk naar het zuiden richtte. Later in de avond was Jupiter hoger aan de hemel en ook meer naar het zuiden gedraaid en daardoor vol in de bundel van de antenne. Achteraf gezien hadden we beter de antenne wat meer richting het oosten kunnen opstellen om eerder in de avond, toen er meer bezoekers waren, wat betere ontvangstresultaten te hebben. De reden dat we dat niet hadden gedaan was dat de DT in die richting in de weg stond en ik persoonlijk ook niet had verwacht bij de lagere elevaties überhaupt iets te kunnen horen.

Desalniettemin was het ook eerder in de avond hoorbaar en ook toen het signaal later sterker was moest er bovendien nog steeds aan het publiek worden uitgelegd wat er te horen was. De signalen waren niet erg sterk en de amplitude verschillen ook niet zo groot, zodat mensen die niet zo bekend zijn met het luisteren op de kortegolf wellicht in bijna alle gevallen slechts ‘ruis’ hoorden.  Daarom heb ik regelmatig korte tijd het verschil laten horen tussen de ruis op de waarneem frequentie 20,1 MHz en de veel vlakkere en zachtere ruis op 30 MHz waar Jupiter niet te horen was. Dit kon de meesten overtuigen, zo leek het in ieder geval. Van de waarneming heb ik meerdere audio opnames gemaakt die het programma GQRX in wav formaat opslaat.

Bij een volgende keer zou het mogelijk grafisch nog duidelijker en beter kunnen door het programma SpectrumLab te gebruiken op een Windows laptop. Het door mij gebruikte programma GQRX heeft wel een ‘waterval display’ maar toch wat minder geavanceerd als die van SpectrumLab.

Simon demonstreert de synchrotronopstelling

Simon demonstreert de Jupiter synchrotron en Meteor scatter opstelling

Foto’s: CAMRAS (Harry Keizer)

Pulsarwaarneming met een eigen RTL-dongle

Op woensdag 13 januari heb ik geprobeerd met de Dwingeloo Radiotelescoop het signaal van een aantal pulsars op te vangen met een RTL-dongle. Als eerste heeft Paul Boven de schotel op pulsar PSR B0329+54 in het sterrenbeeld Giraffe gericht. Daarna heb ik het programma SDR# van SHARP gestart om een RFI stille band te vinden, bijvoorbeeld op 419 MHz (figuur 1).

Figuur 1 – SDR# van SHARP

Vervolgens heb ik SDR# afgesloten en het rtl_sdr.exe programma van Osmocom geopend. Na het starten van de meting met de juiste commando’s worden de data direct naar de harde schijf van mijn laptop geschreven. Mijn doel was een aantal opnames te maken en die thuis te analyseren om te zien of de pulsar te detecteren is met de dongle en hoe smal de bandbreedte kan zijn om nog succes te hebben. Hiervoor is de bandbreedte van de meting (in Herz = identiek aan de samplingfrequentie in Samples/second) ingesteld op oplopend 100 kHz (100 kS/s), 200 kHz, 500 kHz, 1 MHz en 2 MHz. Elke meting duurde 2 minuten.

Naast PSR B0329+54 stonden ook de pulsars PSR B0531+21 (de pulsar in de Krabnevel), PSR B2154+40 en PSR B2217+47 op mijn waarneemlijst. Deze pulsars zijn opeenvolgend zwakker, hebben een bredere puls of hebben meer dispersie.

Maar na de eerste serie metingen van PSR B0329+54 hoorden we een vreemd geluid vanuit de machinekamer: er bleek dat een verzonken bout op de kopse kant van de as waar de slinger voor de handbediening zit zich had losgedraaid. Hierdoor hebben we de waarneemsessie moeten beëindigen.

De 2 MHz (2 MS/s) meting

Na analyse thuis bleek dat de weggeschreven data goed was en kon ik de volgende plaatjes maken met mijn eigen Python analyseprogramma dat het signaal opknipt in stukjes van een periode zodat je alle periodes bij elkaar op kan tellen. Als je de pulsperiode ongeveer weet, bijvoorbeeld 0,71 seconde (figuur 2a), dan krijg je een bepaald resultaat. Een ander resultaat krijg je met 0,72 seconde (figuur 2b). Het beste resultaat krijg je met vouwen met 0.714642471414 seconde (figuur 2c).

071s

Figuur 2a – 0,71 seconde

072s

Figuur 2b – 0,72 seconde

0714642471414s

Figuur 2c – 0,714642471414 seconde

optimal folding -18bins

Figuur 2d

Je kan dit zelf berekenen/benaderen door een programma te maken dat de beste signaal ruis verhouding berekent en in een grafiek uitzet (figuur 2d). Je kan ook het programma TEMPO gebruiken dat mede is geschreven door Joe Taylor (Nobelprijswinnaar, astronoom en radioamateur) die de Dwingeloo Radiotelescoop na de restauratie in 2014 heropende.

In figuur 2c staan de pulsen boven elkaar en kunnen ze opgeteld worden. Het resultaat staat in figuur 3a. De groene grafiek is gemaakt door alle lijnen bij elkaar op te tellen en de blauwe is gemaakt door alleen de lijnen met een puls bij elkaar op te tellen. Je kunt inderdaad in figuur 2c zien dat er een aantal periodes zijn die geen puls of een kleine puls bevatten. Dit komt door het scintillatie-effect, een effect dat lijkt het twinkelen van sterren. Dit radio-twinkelen ontstaat niet in de aardse atmosfeer maar wordt veroorzaakt door beweging van vrije elektronen in de interstellaire ruimte.

sum all-selected detail1

Figuur 3a – bandbreedte meting 2 MHz

dispersion2

Figuur 3b – bandbreedte 2 MHz gesplitst in 10 banden van 200 kHz

Het uiteindelijke plaatje lijkt nu compleet, maar dat is het nog niet. De grafiek blijkt nog steeds te breed. Dat komt doordat we bij de meting in een band van 2 MHz alle signalen bij elkaar opgeteld hebben. Als we de bandbreedte van de meting van 2 MHz opdelen in banden van elk 200 kHz en die onder elkaar zetten, zien we dat de pulsen niet op hetzelfde moment aankomen (figuur 3b). Een enkele puls bij 2 MHz bandbreedte was al zwak en door het opdelen in banden van 200 kHz wordt de puls nog zwakker, maar duidelijk is te zien dat de puls verschoven is in tijd. De hogere frequenties komen eerder aan dan de lage frequenties. Dit wordt dispersie genoemd; en dit wordt veroorzaakt door de vrije elektronen in de inter stellaire ruimte. Hoe meer elektronen er tussen pulsar en aarde zijn hoe meer vertraging. In dit geval blijkt de vertraging tussen het bovenste rode kanaal (419,9 MHz) in figuur 3b en het groene kanaal (418,3 MHz) 4,4 milliseconde te zijn. Op het onderste blauwe kanaal is geen puls zichtbaar. De lichtblauwe lijn onderaan in figuur 3b is de som van de 10 banden.

In de astronomie wordt de dispersie uitgedrukt in de dispersiemaat DM. In formule:

DM = K times frac{ triangle t}{ frac{1}{ f_{2} ^{2} } - frac{1}{ f_{1} ^{2} } }K = een constante
Δt = gemeten vertraging
f2 = laagste en f1 = hoogste frequentie waartussen de vertraging is gemeten

Voor deze meting komen we op DM = 24,4. In de literatuur vinden we 26,6 dus dit is een mooi resultaat voor een meting met een dongle.

Ik ben nog bezig om mijn programma dat de vorm van de puls berekent en tekent aan te passen zodat er voor de dispersie en de vertraging wordt gecorrigeerd.

Uit de pulsar periode kunnen we ook de diameter van de neutronenster berekenen en uit de dispersiemaat de afstand.

Het signaal bij een bandbreedte van 2 MHz lijkt zo goed dat je het wellicht ook direct met SDR# kan horen; ik heb dat nog niet geprobeerd.

De 100 kHz (100 kS/s) meting

Het blijkt moeilijk om bij 100 kS/s ofwel 100 kHz de pulsar nog te zien in de ruis (figuur 4a, kijk goed rechts van het midden) maar wellicht is mijn analyseprogramma niet goed genoeg. Als anderen een beter alternatief hebben dan hoor ik dat graag. Ik ben nog bezig om de individuele pulsen zo uit te lijnen dat ze netjes kunnen worden opgeteld en zo een beter resultaat geven. Dat blijkt lastig.

100b overview

Figuur 4a

100b select-normal

Figuur 4b

Je kan wel weer mooi zien dat niet elke puls aankomt, sommige lijnen vertonen geen puls. Als je toch alle pulsen zonder meer zou optellen dan werken die platte lijnen niet effectief mee aan de reconstructie.

Hier is de blauwe grafiek het resultaat van de optelling van alle lijnen en de groene grafiek de optelling van alleen lijnen die een puls bevatten. Ook hier zie je weer de pre- en de post burst om de hoofd puls heen. Er zijn diverse theorieën over, bijvoorbeeld een ring in ring kegel vanaf de pulsar. Zoek zelf maar eens op het web naar de laatste stand van zaken en de overeenstemmingen daarover in de wetenschappelijke literatuur.

De RTL-dongle

DSC01206-dongle

Figuur 5 – RTL-dongle met koelblok

Dit is de dongle, aan de soldeerzijde vlak geschuurd naar een idee van CAMRAS-er Hans Smit en geklemd op een omgekeerd koelblok uit een PC. Zo wordt de temperatuur drift (in gain en frequentie) zo veel mogelijk vermeden. Voor RFI vermindering heb ik nog een ferrietblok om de USB kabel geklikt.

 

Zelf meten en/of zelf rekenen

  1. Lees ook dit bericht groups.google.com/forum/#!topic/camras-forum/FSm7sBnChn4 op het CAMRAS-forum met de precieze gegevens wat te downloaden.
  2. Zelf meten gaat eenvoudiger door te werken met een commando. Daarvoor kan je een .bat file gebruiken bijvoorbeeld rtl_sdr -s 2e6 -f 419.0e6 -n 2e8 dump2000a.bin. De naam van de file is het commando, deze betekent: een samplingfrequentie van 2 MB/s op 419MHz, totaal 2M samples en noem de data file dump2000a.bin. Deze file is hier te downloaden www.parac.eu/downloads.htm.
  3. Als je het eerdergenoemde programma TEMPO wilt gebruiken kan je dat downloaden bij www.k5so.com/Pulsars_2015.htm (maar zie tijdelijke opmerking bij downloadpagina van K5SO).
  4. Wie zelf wil rekenen aan mijn metingen: de pulsardata staat in I & Q formaat op mijn website www.parac.eu/downloads.htm.
  5. Gratis SDR# en drivers zijn hier te downloaden www.rtlsdr.org/softwarewindows.

Wordt hopelijk vervolgd, Michiel Klaassen.

De reus en de dwerg

Ofwel DT en QRP

Tijdens mijn JOTA activiteiten met scoutinggroepen had ik al eens bedacht om tijdens JOTA te gaan moonbouncen. Bij QRP-verbindingen gebruiken radiozendamateurs laag vermogen. Zou het met de enorme antennewinst van de Dwingeloo Radiotelescoop mogelijk zijn om zwakke stations te ontvangen? Het zou dan gaan om tijdelijke JOTA-stations met relatief simpele antennes en simpele laag-vermogen zendapparatuur die richting de maan zenden en waarvan de radioreflecties  van de maan in Dwingeloo worden ontvangen. Met webstreaming van de gereflecteerde radiosignalen kan de scoutinggroep zichzelf terug horen. Zij kunnen op die manier zelfs andere scoutingstations horen die hetzelfde doen en daarop reageren. Het contact is dan gemaakt. De Dwingeloo Radiotelescoop speelt hierbij een cruciale rol. In dit blog vertel ik of het wel of niet lukte en of het bij JOTA kan worden uitgevoerd.

De uitdaging

Kan ik een signaal omhoog sturen naar de maan met een enkelvoudige wat langer dan normale’ yagi antenne en is vermogen uit een standaard radio zoals een IC-706mkII voldoende om in Dwingeloo gehoord te worden? Simpel houdt ook in op 70 cm, want dat is voor veel amateurs goed haalbaar tijdens JOTA.

De antenne

Opgespanne PVC buis antenne.

Opgespannen PVC buis antenne.

De yagi moet goedkoop zijn want scoutinggroepen hebben in principe geen geld en een full size yagi van een radioamateur de bossen in slepen en op een toren hijsen is gedoemd te eindigen als een bosje oud ijzer (aluminium). Dus kan dat anders?
Wanneer je het simpel houdt is ‘full size’ een zogenaamde ‘long yagi’. Stacken (parallel plaatsen) van meerdere yagi’s is geen oplossing want de kans op fasefouten en andere problemen zal niet bijdragen aan het gewenste succes. Ik denk aan een long yagi met een lengte van 10 m. Met het rekenschema volgens radioamateur Günter Hoch (DL6WU) is een long yagi goed te maken.
Mijn eerste gedachte is om een yagi uit te voeren als een soort touwladder. De scouts zagen alle element en boren er twee gaatjes erin. Verder is het een kwestie van knoopjes leggen in twee lijnen en de element op de juiste volgorde erop schuiven. Echter, knoopjes leggen in een touw op een mm nauwkeurig wil ik ze niet aandoen, dat is niet reproduceerbaar.
Mijn tweede gedachte is tussen de elementen pvc-buisjes over de draden schuiven zodat de afstanden gegarandeerd zijn.  De totale constructie wordt iets zwaarder maar de kosten en de nauwkeurigheid zijn heel goed te doen. Als je nylon draad van 3 mm neemt kun je dat aardig opspannen.

Moet in mijn achtertuin passen

Voor de test zocht ik een antenne met een nog iets betere antennewinst. Die is dan nog iets korter en past dan bijvoorbeeld in mijn achtertuin. Ik koos een 7 meter lange 27-elements yagi volgens Martin Steyer (DK7ZB). Als boom heb ik twee aan elkaar gekoppelde stukken pvc-buis van 4 meter genomen en voor de elementen 6 mm aluminium buisjes. De elementen heb ik binnen 1 mm nauwkeurig op lengte gemaakt en vervolgens op zadeltjes gemonteerd met tie-wraps. De zadeltjes klikken eenvoudig op de pvc-pijp. Door er nu een touw doorheen te halen en strak te trekken kan ik een redelijk rechte antenne krijgen. De antenne hangt wat door maar dat geeft aan de punt een richtingsafwijking die ongeveer 5 graden is. De bundel is ongeveer 15 graden, dus het effect van de doorbuiging zal niet heel groot zijn.

De eerste test

Vrijdagavond 14 november wordt in de Dwingeloo Telescoop alles klaar gemaakt voor een EME contest. Op het RadioEyes programma kijk ik waar de maan staat om ongeveer 23:00 uur. Ik zal de antenne zo goed en zo kwaad mogelijk op die positie richten. In het programma heb ik een cirkel gezet van de antennebundel (15 graden) op de positie die de maan om 23:00 uur zal hebben. Als het programma op real-time loopt zien we hoe de maan de bundel binnen loopt.

Intussen heb ik nog wat veranderd aan het actieve element van de antenne. Het begint te regenen en de output power van mijn IC-708 (maximaal 20 Watt) blijft steken op 14 Watt. Zal dit lukken? Tegen 23:00 uur bel ik de Dwingeloo Telescoop en krijg Jan van Muijlwijk (PA3FXB) aan de lijn. Daar zit Rene Hasper (PE1L) achter de PC en ze laten mij wat radiosignalen in de lucht brengen terwijl ze het watervalscherm afturen. Niets … helaas … maar het lijkt ook druk te zijn met testsignalen voor de EME contest die over een uur zal starten. Jan vraagt opnieuw om een signaal te sturen. Dan is het even stil. En nog maar eens een signaal. En nog eens … en toen … JA!! Helemaal links op het scherm komt iets door. Nog eens aan en uit en … INDERDAAD … dat ben ik. Ik ben redelijk goed te zien in de radiotelescoop, ongeveer -26 dB, dus voor het programma WSJT moet het heel goed te doen zijn.

Detectie! Tja, in de gele cirkel … het blijft QRP …

Detectie! Tja, in de gele cirkel … het blijft QRP …

Dit is een fantastisch succes! Met ongeveer 14 Watt en 27 elementen op een kromme pvc-pijp en dan helemaal naar de maan en terug en nog gehoord ook! Die reus heeft goede oren! Ik was wel redelijk gelukkig met deze uitkomst, want ik had de hoop al lang opgegeven met dit natte weer. Tja, in de gele cirkel … het blijft QRP …

De tweede test

Jan stelt voor de antenne nog eens opnieuw te richten en goed te luisteren. Met het vermogen dat de Dwingeloo Telescoop op 70 cm omhoog stuurt naar de maan is het misschien mogelijk dat ik met de lange yagi iets van het gereflecteerde radiosignaal kan oppikken. Omdat het regent heb ik geen laptop buiten en dus geen WSJT. Daarom nog even geluisterd in het frequentiegebied rond de QRG van de Dwingeloo Telescoop want een paar honderd Hertz Dopplerverschuiving zal er zijn. De ruisonderdrukking heb ik op stand 2 gezet om teveel DSP effecten te voorkomen (digital signal processing), de ingebouwde voorversterker staat aan en ik luister op USB (upper sideband) met een bandbreedte van 1,9 kHz. Ik ben benieuwd. Warempel … heel zacht in de ruis hoor ik een WSJT signaal en ik weet dat de Dwingeloo Telescoop op die frequentie bezig is! Een beetje draaien aan de pvc-buis van de antenneboom om te zien of polarisatie wat uitmaakt en dat doet het!
Ik heb eerst mijn fototoestel gepakt en een filmpje met audio gemaakt. Daarmee ligt het bewijs vast. Later nog een andere opname gemaakt.

QRP en DT… wie doet er mee?

Welnu, als het voor mij hoorbaar is dan kan moonbouncen met scouts en de Dwingeloo Telescoop zeker! Het vervolg zal zijn om met een iets langere antenne nog wat meer winst te halen en om met een beter afgestemd actief element alles uit de kast te halen. En dan kan het moonbouncen met scouts en het communiceren beginnen! Wie doet er mee?