|
In afwachting van een verdere uitbouw van de installatie van de radiotelescoop van Urania met de gekende 3-meter schotel werd een nieuwe uitdaging aangegaan: de zon, en misschien ook Jupiter, waarnemen op een golflengte van om en bij de 15 meter (20 MHz). Met onze 3-meter parabool werken we in het centimetergebied (enkele GHz). Die uiterst korte golven priemen door de aardse atmosfeer. Maar ook op andere golflengten kan een radioastronoom boeiende waarnemingen verrichten.
Waarom overstappen naar nog een andere golflengte? De wereldwijde waarnemingen van zon en Jupiter worden wetenschappelijk begeleid door de NASA via het project RadioJove. Waarnemingen leiden tot resultaten die uitermate toonbaar zijn aan het publiek: er komen niet alleen grafiekjes, maar ook heuse geluidsfragmenten uit de bus. Bovendien gaat het over zeer dynamische en vaak onvoorspelbare radiostormen. Deze variatie maakt de waarnemingen zelfs spannend.
Voorgeschiedenis
In tegenstelling tot de voorgeschiedenis van de 3-meter parabool is wat voorafging aan deze nieuwe waarnemingen heel wat minder heroïsch. Geen gezeul met grote antennes, maar eerder in de informatie duiken, zowel op het Internet als in de gedrukte literatuur. Nochtans hadden we weer een bijzondere ontvanger nodig. Een zeer goede kortegolfontvanger, of beter nog een communicatieontvanger, vind je niet zomaar.
Via-via kwamen we in contact met Maarten Dijkstra. Deze Nederlander, wonend in België, verzamelt en restaureert allerlei ontvangstapparatuur. Tijdens de warme zomerdagen van 2003 legden we hem op 7 juni 2003 onze plannen uit. Een eenvoudige, maar met de nodige precisie geconstrueerde dipoolantenne aansluiten op een prima ontvanger moet toelaten uitbarstingen op Jupiter en zeker de zon hoorbaar te maken. Maarten was zo vriendelijk ons een meetontvanger voor langere tijd uit te lenen. Dat apparaat was werkelijk het neusje van de zalm. En Urania kon er "voor geen prijs" gebruik van maken!
Vergadering ten huize van Maarten Dijkstra op 7 juni 2003. Van links naar rechts: Karel, Maarten, Dré en Valère.
De meetontvanger bij Maarten thuis.
De meetontvanger werd geïnstalleerd in het weerlab Njord. Tussen het weerlab en een paal werd de dipoolantenne gemonteerd. We besloten om het ontvangen signaal niet rechtstreeks als geluidsfiles op te slaan op de pc, maar de signaalsterkte om te zetten met een analoog-digitaalconverter (ADC), zoals we die ook gebruiken bij de paraboolantenne. De informatie die uit de ADC komt wordt op een heel compacte manier op de pc opgeslagen. Vermits deelnemers aan RadioJove ook die werkwijze gebruiken was dit voor ons een evidente keuze, zeker omdat het programma dat de waarnemingen verzamelt, opslaat en later weer toonbaar maakt dezelfde gratis software (Radio-SkyPipe) is als diegene die we bij de paraboolantenne gebruiken.
De dipoolantenne opgesteld in de weertuin.
Eerste waarneemsessies
Met veel goede moed werd er 24 uur op 24, 7 dagen op 7 waargenomen. Gegevens werden bestudeerd, en vooral vergeleken met de waarnemingen van elders in Europa en in de VS. Het werd ons snel duidelijk dat we heel wat last hadden van allerlei storingen. We moesten leren het onderscheid te maken tussen de wasmachine in de buurt en de radiostralingen op astronomische afstanden. Met al die storingen was het lastig te begrijpen welke toenames in signaalsterkte diegene waren die we zochten. In maart 2004 begonnen we stilaan bij sommige piekjes, voorzichtig met een vraagteken, te noteren: "first noise?"
Ondertussen had ook John Bernaerts ons groepje vervoegd. John is actief lid van de Antwerpse DXA-club, en heeft niet alleen jarenlang de oren geoefend op kortegolf, maar bouwde ook de nodige kennis en ervaring op met antennes voor kortegolf. Ondergetekende had, op aanraden van Maarten Dijkstra, reeds in april 2003 contact opgenomen met de luisterende radioamateurs van de DXA-club tijdens hun opendeurdagen in Hoboken. John was op zijn beurt naar de opendeurdagen van Urania in september 2003 gekomen. En zo werd een waardevol contact opgebouwd.
Na wijs overleg met Dré en Valère construeerde John een degelijker dipoolantenne. Onze waarnemingen verbeterden aanzienlijk in kwaliteit. Nu konden we eindelijk schrijven "first noise!", met een uitroepteken. Het moment om een resumé te schrijven. Of toch nog even wachten?
Een loopje voor de waarnemingen
John bracht ons in contact met Patrick Reynaert, een ingenieur werkzaam bij ESAT in Leuven, en eveneens lid van de DXA-club. Patrick komt op 13 juni in Hove "zijn" loopantennes demonstreren. Het gaat over een heel eenvoudige koperen buis die in cirkelvorm gemonteerd wordt (vandaar de Engelstalige term "loop antenna", en vandaar dat we spreken over "de loop" – spreek uit als "loep"). Dré had reeds zo’n loopantenne gebouwd voor (ongeveer) de gewenste golflengte. Het afstemmen van zo’n antenne is niet eenvoudig, maar Dré maakte daar uitvoerig werk van. De eerste resultaten toonden dat er minder storingen werden opgevangen (zoals dat theoretisch "moet") en dat het ontvangen signaal slechts een beetje minder sterk was (zoals dat, eveneens theoretisch, te verwachten was). Maar uiteindelijk bleek deze antenne zelfs "duidelijker" resultaten af te leveren.
|
|
|
Boven: Patrick Reynaert in discussie met Dré (links) en Valère (rechts). Rechtsboven: de loopantenne van Patrick Reynaert. Rechts: De loopantenne van Dré.
|
|
Eerste geverifieerde waarnemingen
Een van de eerste, met andere stations duidelijk geverifieerde waarnemingen is die van 16 juni 2004. De waarnemingen uit Hove komen duidelijk overeen met die in Nice (Frankrijk) en Illkirch (eveneens Frankrijk). Merk op dat de klok van de pc in Hove wat te snel loopt (na een week moet er op vrijdag soms tot een minuut gecorrigeerd worden).
De uitbarsting van 16 juni 2004, respectievelijk waargenomen in Nice, Hove en Illkirch.
Van deze uitbarsting van 16 juni 2004 bestaat er tevens een mooie geluidsfile (WAV-formaat).
We gaan niet te diep in op de theorie, maar we vermelden dat de dipoolantenne vooral waarneemt naar het zuiden. Wanneer de zon (of Jupiter) dicht bij de horizon staan, capteert de dipool niet erg veel meer. De loopantenne daarentegen, zeker als we ze evenwijdig monteren met de ecliptica, laat wel waarnemingen toe wanneer de doelwitten dicht bij de horizon staan. En dat verschil merken we: momenteel correleren we onze waarnemingen van stormen op de zon met andere waarnemers in de VS. Voor waarnemers in Europa is de zon reeds te veel uit het beeldveld van hun dipool. Maar zolang de zon boven de horizon staat in Urania, blijven wij waardevolle waarnemingen doen, die anders alleen gerapporteerd worden uit de VS!
In de onderstaande grafiek zijn twee uitbarstingen samengebracht, zoals ze in Hove werden waargenomen op 21 juni 2004. Vergelijk onze waarnemingen met die uit de VS.
De uitbarstingen van 21 juni 2004, respectievelijk waargenomen in Hove en de VS.
Enerzijds is er een correlatie van de ontvangen signaalsterkte: de eerste piek is in Urania 1000 eenheden boven basisruis, en in de VS 10000 eenheden; de tweede piek is in Urania 2200 eenheden boven basisruis en in de VS 24000 eenheden.
Nog veel interessanter is dat er van deze twee uitbarstingen geen andere waarnemingen uit Europa zijn (doorgegeven aan Jove Archive). Om 19u40 lokale tijd is de zon in Hove nog niet onder, maar uitbarstingen kunnen niet meer "gecapteerd" worden met de richtingsgevoelige dipolen in Europa. De "omnidirectionele" loopantenne van Urania heeft daar geen last van, en laat vergelijking met waarnemingen in de VS toe.
De toekomst
We hebben nu een "first noise" en zelfs een "second noise" met onze apparatuur verkregen. Wat gaat er verder gebeuren?
Vanzelfsprekend moeten we verder blijven waarnemen en vergelijken met wat andere stations observeerden. Dat kan alvast op de manier die we nu volgen. Een zo identiek mogelijke loopantenne wordt momenteel geconstrueerd; bedoeling is deze bij Patrick Vanouplines thuis te installeren in Kontich – vergelijking met wat 5 km verder in Hove geregistreerd wordt zal leerzaam zijn.
In Kontich zullen mogelijk simultaan geluidsfiles op pc opgenomen worden. Zo kunnen we horen wat de zonnestormen op kortegolf te betekenen hebben. Dat zal mooi materiaal zijn voor de komende Opendeurdagen in Urania.
We moeten onze eigen waarnemingen delen met anderen. Erik Smit (vertegenwoordiger in het Belgische Essen van de Europese Radio Astronomy Club – ERAC) bood aan de gegevens op zijn FTP-server te plaatsen. Hopelijk kunnen we dezelfde gegevens binnenkort ook plaatsen op een server in Urania. De URL's zullen vanzelfsprekend meegedeeld worden.
We realiseren ons dat uitbarstingen op de zon niet alleen "hoorbaar" zijn op kortegolf: een stevige uitbarsting beïnvloedt eveneens het aardmagnetisch veld. De plannen om in Urania een degelijke magnetometer te bouwen en operationeel te maken nemen vastere vorm aan. Samenwerking met de werkgroep Poollicht ligt voor de hand. Via die samenwerking zullen we in eerste instantie zelf beter het ganse proces - gaande van zonne-uitbarsting tot invloed op het aards magnetisme en vorming van poollicht - beter gaan begrijpen en kunnen volgen. Die kennis en ervaring kunnen we dan ook gaan meedelen aan de (virtuele) Uraniabezoekers!
Auteur: Patrick Vanouplines
Leider Uraniawerkgroep Radioastronomie
|
