Mittwoch, 28. Februar 2018

Der Funk-Leuchtturm des Südens.



In der Nähe von Dijon im Locator JN26si steht eine ganz besondere Radarstation. Sie ist auch für uns Funkamateure von Interesse, denn sie arbeitet in der Nähe des 2m Bandes auf der Frequenz 143.050 MHz und kann uns Aufschluss über die Ausbreitungsbedingungen im 2m Band geben.

Dieses Radar hat eine spezielle Aufgabe: die Überwachung des nahen Weltraums über Frankreich und Westeuropa. Es kann Weltraumschrott und Satelliten ab 10cm Grösse bis in 1000 km Höhe entdecken und ihre Bahnen bestimmen.
Bevor es 2006 in Betrieb genommen wurde, mussten sich die Europäer auf die Weltraumüberwachung der USA stützen.

Das Radar (GRAVES) arbeitet mit hoher Leistung und schmalen Antennen-Keulen, die sich über den Himmel bewegen wie das Licht eines Leuchtturms. Die Empfangsstation befindet sich nicht am gleichen Ort, sondern 400 km südlich.

Das System arbeitet mit dem Doppler-Effekt und errechnet daraus die Bahnen der Objekte, die seine Strahlen durchkreuzen.

Da ich auf dem Land wohne, kann ich den Doppler-Effekt am besten mit Kuhglocken erklären. Denn das ist hier ein tägliches Phänomen. Zumindest solange, bis es die Schnösel aus den Städten, die aufs Land ziehen, geschafft haben, die Glocken zu verbieten.
Aber der Dopplereffekt funktioniert auch bei Kirchenglocken und dem Ruf des Muezzins.

Wenn man sich mit dem Auto einer Kuhweide nähert, klingen die Glocken zuerst höher als normal. Wenn man sich im Auto entfernt, klingen sie tiefer.
Diese Frequenzverschiebung kommt dadurch zustande, dass die Wellen beim Empfänger zusammengestaucht, beziehungsweise gedehnt werden. Je höher die Geschwindigkeit, desto ausgeprägter ist dieser Effekt, desto größer ist die Frequenzverschiebung.

Das Radar strahlt nur gegen Süden - 90 bis 270 Grad mit einer Elevation von 15 bis 40 Grad. In größerer Entfernung ist es also nicht direkt zu empfangen. Was hingegen gut zu hören, oder auf einer Wasserfallanzeige zu sehen ist, sind die Reflektionen an Satelliten und am Mond, wenn dieser von den Radarstrahlen angeleuchtet wird..
Natürlich haben alle Signale einen Frequenzversatz durch den Dopplereffekt. Kaum ein Objekt steht still am Himmel.
Die kurzen Pops die man ab und zu hören kann, stammen von Meteoriten.

Das Radar arbeitet mit einem kontinuierlichen Träger auf 143.050 MHz ohne Modulation. Wenn man in CW oder SSB verschiedene Töne hört, stammen die daher von unterschiedlichen Objekten mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten.
Die Antennen überstreichen den südlichen Himmel in 6 Schritten zu 3.2 Sekunden. Ein Durchgang dauert daher 19.2 Sekunden.

Wer nicht nur hören, sondern auch sehen möchte, der kann zu einem NF-Wasserfall-Programm (FFT) greifen und das Audiosignal des Empfängers in den PC speisen.
Zu empfehlen ist Spectran oder Spectrum Lab. Letzteres ist wesentlich komplizierter in der Bedienung, bietet aber entsprechend mehr Möglichkeiten.

Wer mehr über das Radar erfahren möchte, findet hier viele Informationen: 1, 2, 3

Unten im Bild ein Screen-shot mit dem Sender-Standort aus Google-Earth. Die vier Antennen-Arrays sind halbkreisförmig angeordnet:

 
 Oberstes Bild: Winterstimmung. Der Turm einer Kapelle ragt in die Fresnel-Zone meiner 10 GHz Antennenkeule in Richtung Alpen.

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