A l`écoute de Jupiter - Webnode
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1. effectuer de fa on obtenir le maximum de signal sur 20 MHz 3 2 3 Le r cepteur Tout r cepteur d cam trique couvrant la bande 18 22 MHz et capable de d moduler la modulation d amplitude peut tre utilis condition que sa sensibilit soit de l ordre de 0 1 V ou mieux La bande passante FI doit tre au moins gale 5 kHz sinon plus Il est utile mais non indispensable de pouvoir inhiber l action de la Commande Automatique de Gain CAG Le r cepteur doit poss der une sortie audio casque ou une sortie ligne qui sera utilis e pour se connecter l entr e ligne de la carte son du PC Un c ble blind de qualit audio sera employ pour relier le r cepteur au PC Nous avons personnellement test deux types de r cepteurs un r cepteur toutes bandes ICOM IC PCR 1000 qui permet l coute tous modes de 10 kHz 1300 MHz un transceiver d cam trique ICOM IC 738 Parmi les avantages de l IC PCR 1000 on notera qu il est tr s souple d emploi qu il se pilote enti rement par PC qu il pr sente des bandes passantes FI r glables en AM de 2 8 kHz 50 kHz et qu il est tr s petit et l ger il repr sente la taille d un livre La CAG n est pas d brayable Sa sensibilit par contre n est pas excellente et il est sujet particuli rement la nuit des ph nom nes d intermodulation qui rendent indispensable l utilisation d un filtre pr s lecteur passif voi2. notre port e Jupiter 3 1 Les sursauts d cam triques de Jupiter Les signaux d cam triques de Jupiter trouvent leur source dans la magn tosph re qui entourent cette plan te Les sursauts S comme short c est dire courts sont produits par des paquets d lectrons qui s loignent rapidement de Jupiter en tournoyant le long de lignes de force du puissant champ magn tique de la plan te voir figure 2 La fr quence mise qui d pend de la valeur locale du champ magn tique est globalement gale 2 8 fois la valeur du champ magn tique voir formule 1 ci dessus Au plus pr s de Jupiter le champ avoisine les 14 Gauss ce qui nous donne une fr quence d mission tr s pure d environ 39 MHz qui d cro t rapidement comme le champ magn tique en raison du cube de la distance Il existe galement des sursauts longs L bursts qui ressemblent des bouff es de bruit blanc Figure 1 Bruit du Soleil sur 435 MHz Figure 2 Magn tosph re de Jupiter Figure 3 Influence de Io sur les missions D ou proviennent ces lectrons qui sont l origine des missions radio Io une des lunes qui gravite autour de Jupiter en 42 heures est une source intense de plasma cause de ses volcans tr s actifs La th orie en vogue actuellement indique que les lectrons du tore de plasma produit par Io le long de son orbite auront au pr alable t pr cipit s vers Jupiter par des ondes de
3. Floride ix qui outre les pr dictions de dates et e jours Nous sommes actuellement d but 2002 dans une p riode particuli rement favorable Jupiter est proche de l opposition donc pr s de la Terre et il culmine haut dans le ciel en pleine nuit ce qui fait que l ionosph re ne fait pas trop cran sur 20 MHz Il faut donc en profiter car cet t la situation sera beaucoup moins favorable avant de s am liorer nouveau la fin de l ann e Profitez en mais rapidement 3 3 2 Ecouter et enregistrer Les ph nom nes lectromagn tiques de Jupiter qui nous int ressent couvrent une large bande de fr quences s tendant de 10 40 MHz environ En pratique nous ne pourrons d tecter les fr quences les plus hautes car leur amplitude est trop faible pour nos moyens d coute limit s Quant aux fr quences les plus basses elles sont bloqu es par l ionosph re qui les r fl chit vers l espace De plus ces fr quences basses sont fortement pollu es par le trafic de t l communications terrestres ce qui ne facilite pas la d tection de signaux large bande de faible amplitude Dans la pratique la bande utile s tend pour nous de 18 22 MHz C est la raison pour laquelle nous avons dimensionn le syst me d antenne et le filtre pr s lecteur pour une fr quence centrale de 20 MHz Une toute premi re tape consiste d terminer une ou des fr quence qui reste libre pendant les p rio
4. antennes TV ou plus simplement des tron ons de 6 cm de tube PVC de Figure 5 Directivit de deux dip les en opposition de phase Figure 6 Syst me de dip les diam tre 12 mm que l on perce chaque extr mit pour permettre la fixation des fils d antenne Chaque dip le sera quip d une descente en c ble coaxial 75 TV ordinaire la qualit sup rieure type satellite faibles pertes n est pas n cessaire Le c ble coaxial sera fix m caniquement sur l isolateur central gr ce un fil fin isolant fil p che par exemple pour que son poids ne soit pas soutenu par les soudures de son me et de sa tresse L me du c ble sera soud e l un des brins du dip le le blindage du c ble l autre brin Les parties de cuivre nu et les soudures expos es l air libre seront prot g es contre les intemp ries par du vernis ou par un joint silicon genre Rubson Chaque descente coaxiale sera taill e une longueur quivalente une demi longueur d onde soit 4 95 m pour du c ble coaxial TV ordinaire dont l isolant est du polypropyl ne plein qui poss de un facteur de v locit est de 66 L extr mit inf rieure du c ble sera quip d une prise coaxiale type F type de prise utilis e en TV satellite permettant de se raccorder au syst me de couplage lectrique des paires de dip les Pour sommer les signaux d une paire de dip les nous allons employer un c
5. d un diam tre de 40 mm et d une longueur de 2 m que l on embo te l un dans l autre gr ce un raccord coll avec une colle sp ciale PVC sur un deux tubes seulement Gr ce cette disposition chaque m t est d montable et donc facilement transportable Une solution plus lourde et plus on reuse consiste utiliser des tubes en acier cadmi de 2 m de long pr vus d origine pour s embo ter l un dans l autre utilis s habituellement pour l installation d antennes TV Les 4 m ts sont install s aux coins d un carr de 7 50 m de c t L un des c t s du carr est orient dans l axe Nord Sud Un seul hauban cordelette en nylon de 6 m de long par m t est suffisant pour assurer la stabilit de l ensemble rig Chaque hauban est fix au sol par un simple piquet plant de fa on inclin e Chaque dip le est suspendu 3 50 m du sol La longueur totale de chaque dip le est gale 6 82 m tres Il faut pr voir des longueurs de 3 61 m de fil de cuivre de 20 10 sous plastique pour chaque brin du dip le afin de tenir compte des longueurs suppl mentaires n cessaires pour faire les pissures de fixation des fils sur l isolateur central et sur les isolateurs d extr mit Une fois les isolateurs mis en place chaque demi dip le devra faire exactement 3 41 m On utilisera comme isolateurs des noix de porcelaine on trouve encore de tels isolateurs chez les installateurs d
6. se situe ce jour l entre 1h et 1h30 TUC ce qui corrobore nos propres observations Figure 13 Sursauts S de Jupiter re us chez F6AGR sur 20 MHz le 24 d cembre 2001 Figure 14 Courbe d amplitude des sursauts S de Jupiter le 24 12 2001 Figure 15 Activit du m me jour enregistr e par l Observatoire de Nan ay Les raies horizontales correspondent aux nombreux metteurs radio ondes courtes qui mettent continuellement 4 En guise de conclusion Vous aurez compris en parcourant cet article que l on peut d buter en radioastronomie avec des moyens facilement accessibles tout radioamateur Mettre sur pied une campagne d coute radioastronomique avec des astronomes amateurs ou au sein d une cole ou d un radio club est un exercice des plus stimulants et plein d enseignements tr s enrichissant pour tous ceux qui s y adonnent Puisse cette modeste incursion au pays de la radioastronomie vous donner envie de progresser dans ce domaine passionnant Pr dire enregistrer analyser corr ler avec d autres observatoires voil les mots cl qui vous m neront au succ s F6AGR D cembre 2001 Pour en savoir plus Livres Radioastronomie en fran ais JL Steinberg amp J Lequeux Dunod Radio Astronomy en anglais John D Kraus Cygnus Quasar books Les sursauts S de Jupiter article en fran ais de Philippe Zarka Observatoire de Meudon Internet En utilisant les mot
7. A l coute de Jupiter Jean Louis RAULT F6AGR i Radioastronomie Ce mot voque des paraboles g antes point es vers le ciel d immenses champs de capteurs align s au cordeau jusqu l horizon des pr amplificateurs performants refroidis l azote liquide des moyens informatiques tr s puissants L ampleur des moyens mis en uvre est telle qu il para t impossible un simple particulier de se lancer l coute du ciel et d obtenir des r sultats Et pourtant Le ciel fourmille de signaux radio lectriques naturels dont certains sont suffisamment puissants pour tre d tect s enregistr s et interpr t s avec des moyens qui restent la port e d un radioamateur Puisse cet article qui se veut orient travaux pratiques vous donner le go t d exp rimenter dans ce domaine peu connu dans notre milieu radioamateur et vous permettre d obtenir vous m me des r sultats concrets tangibles et reproductibles 1 G n ralit s L univers rec le une quantit innombrable de radiosources qui rayonnent dans un tr s large spectre radio lectrique qui s tend de quelques kilohertz plusieurs centaines de gigahertz Tous ces signaux ne peuvent tres d tect s la surface de la Terre parce que certaines bandes de fr quences sont absorb es ou r fl chies par l atmosph re et l ionosph re parce que leur amplitude est trop faible ou parce enfin qu ils sont masqu s par des signaux i
8. Alfven prenant naissance dans le sillage de Io C est lorsqu ils s loignent nouveau de Jupiter que les missions radio ont lieu Sachant que les lectrons en giration mettent leurs ondes radio uniquement le long du bord troit d un c ne voir figure 3 on comprendra qu il faut qu une ar te de ce c ne soit dirig e vers la Terre pour que nous puissions recevoir ces ondes Il faut donc que Io soit des endroits bien pr cis de son orbite nomm s Io B et Io A sur la figure pour que nous ayons une chance d entendre quelque chose Il faut galement que Jupiter qui tourne sur lui m me en environ 9 h 50 mn pr sente vers nous certaines z nes pr cises de son champ magn tique pour que les ph nom nes de sursauts S et L aient lieu 3 2 Les moyens mettre en uvre Notre d fi consiste capter d tecter et identifier les missions d cam triques de la plan te Jupiter Pour ce faire la m thode que nous proposons car elle nous para t la plus efficace et la moins contraignante consiste dans un premier temps acqu rir les signaux en accordant le r cepteur sur une ou des fr quences propices et les enregistrer pendant des p riodes favorables d termin es l avance puis d pouiller en temps diff r les enregistrements pr c demment effectu s Il est int ressant d automatiser les t ches de capture enregistrement des signaux car les missions de Jupiter sont susce
9. age 11025 Hz 8 bits monophonie Terminer en cliquant sur Active pour activer la fonction Remarques Une p riode favorable d coute pouvant durer plusieurs heures il est judicieux de programmer plusieurs enregistrements successifs par exemple de 21 00 21 30 puis de 21 30 22 00 puis de 22 00 22 30 plut t qu un seul enregistrement de plusieurs heures cons cutives Cela permet de manipuler des fichiers de taille raisonnable moins de 20 m gaoctets ce qui acc l re les temps de manipulation et de post traitement Tant pis si un ph nom ne int ressant survient juste la limite de 2 fichiers Il sera toujours temps apr s coup de les rabouter gr ce Cool Edit Il est possible de programmer un enregistrement st r ophonique La deuxi me voie audio de la carte son peut alors tre utilis e pour des commentaires vocaux ou tre reli e un deuxi me r cepteur Ce r cepteur sera alors r gl sur une fr quence d coute largement diff rente ce qui permettra de se livrer des corr lations de signaux provenant de Jupiter On peut galement l accorder sur une mission de station horaire DCF77 sur 77 5 kHz ou RWN sur 9 9995 MHz par exemple ce qui permettra de dater les enregistrements avec pr cision 3 3 3 D pouiller les enregistrements Figure 11 Logiciel de commande du r cepteur IC PCR1000 Figure 12 Enregistreur automatique Une fois le
10. av qui ne d forme par les signaux Les formats au ou mp3 par exemple sont proscrire car bien qu ils soient beaucoup moins gourmands en volume occup sur le disque ils risquent d alt rer la qualit du signal enregistr cause des algorithmes de compression utilis s La fonction Magn tophone de Windows peut naturellement convenir pour notre usage mais cet utilitaire oblige l op rateur tre pr sent sa station pour commander le logiciel pendant les p riodes d enregistrement Il est donc bien pr f rable d utiliser un logiciel d enregistrement audio dont le d clenchement est programmable l avance Cela permettra l op rateur de vaquer d autres occupations un repos bien m rit par exemple pendant les phases actives de Jupiter Notre choix s est port sur la fonction Timer recording du logiciel TalkPCR de P D Mahy iii Ce logiciel qui permet de piloter toutes les fonctions du r cepteur IC PCR1000 remplace avantageusement le logiciel ICOM d origine fourni avec le r cepteur en apportant de nombreuses fonctions suppl mentaires tr s performantes et tr s ergonomiques scanning analyseur de spectre banque de fr quences enregistrement audio automatique Il n est pas n cessaire de poss der un IC PCR1000 pour utiliser la fonction Enregistrement audio du logiciel TalkPCR qui nous int resse Ce logiciel poss de en effet un mode D mo qui permet de se
11. des o Jupiter est susceptible de se manifester Figure 9 Pr dictions mensuelles de l Observatoire de Nan ay Figure 10 Pr dictions journali res du logiciel Pro Jove Edition A titre d exemple nous avons retenu la fr quence de 20 096 kHz qui de nuit n est actuellement pas sujette brouillages terrestres Toute autre fr quence libre comprise entre 18 et 22 MHz peut donner satisfaction Le PCR 1000 coupl son logiciel TalkPCR est un outil parfait pour d nicher gr ce ses modes de scanning automatiques les fr quences particuli rement exemptes de QRM terrestre Une fois la fr quence id ale trouv e il reste programmer l enregistreur audio automatique aux dates et heures les plus propices aux manifestations de Jupiter TalkPCR figure 11 se programme de la fa on suivante voir figure 12 Lancer TalkPCR Cliquer sur Run as demo si vous n utilisez par de r cepteur IC PRC1000 S lectionner Audio recorder puis Timer recorder L enregistreur audio peut g rer 10 enregistrements successifs qu on peut s lectionner par onglets individuels Pour chaque enregistrement programmer renseigner la date et les heures de d but et de fin pr vues la fr quence utiliser puis e dans une banque de fr quences programm es au pr alable le nom du fichier audio choisi et le format d enregistrement format PCM fr quence d chantillonn
12. e de cette mission gyromagn tique est donn e par la relation e B 2 m 1 dans laquelle e repr sente la charge lectrique de l lectron B l induction magn tique et m la masse de l lectron Ce type d mission gyromagn tique donne une vari t tr s grande de signaux qui sont mis par exemple dans les magn tosph res entourant certaines plan tes dont la Terre et Jupiter et les toiles dont le Soleil 2 Un exemple de radiosource le Soleil Puisque nous avons d cid de faire nos premiers pas en radioastronomie avec des moyens de r ception de niveau amateur il nous faut nous tourner vers des radiosources tr s puissantes et relativement proches Une source bien connue est notre Soleil qui outre sa chaleur et sa lumi re nous bombarde d ondes radio d tectables avec un quipement de r ception d cam trique VHF ou UHF des plus courants Avec une antenne Yagi orientable en site et en azimut comme on en utilise pour le trafic OM par satellite il est possible de d tecter et d enregistrer le bruit radio mis par le Soleil toute heure de la journ e M me une simple Yagi horizontale permettra d j de d tecter le bruit radio du Soleil lorsqu il est bas sur l horizon La figure 1 donne un exemple de r ception du bruit du Soleil re u dans la bande 435 MHz Pour cet enregistrement les conditions utilis es taient les suivantes antenne yagi 2 x 21 l ments cro
13. e de ph nom nes de distorsion et de saturation qui se produisent dans les tages HF ou dans les tages m langeurs du r cepteur Un mod le de filtre efficace calcul et r alis par Jeff F6CWN est repr sent figure 8 Les valeurs indiqu es sur le sch ma sont des valeurs th oriques permettant d obtenir un filtre passe bande couvrant de 19 3 MHz 20 6 MHz La perte d insertion th orique dans la bande passante utile est de 1 52 dB En pratique en utilisant des condensateurs ajustables 3 10 pF pour C1 C3 C5 et C7 des condensateurs c ramique de 4 7 pF pour C2 C4 et C6 et des tores RTC 4322 020 9716 violets A 20 pour les inductances on obtient une perte d insertion du filtre de 6 dB environ Des bobinages sur air donneraient de meilleurs r sultats mais le filtre tel qu il existe est suffisant pour notre application Les 4 inductances comportent toutes 17 spires de fil maill 34 100 me diam tre non critique bien r parties sur toute la longueur des tores de ferrite Les prises interm diaires sur L1 et L4 sont plac es 5 spires du point froid Tous les composants du filtre doivent tre mont s dans un boitier m tallique enti rement ferm quip de prises coaxiales pour l entr e et la sortie voir photo Le filtre s ins rera en s rie entre l antenne et le r cepteur et sera plac proximit imm diate du r cepteur Le r glage des condensateurs ajustables est
14. ents ou une antenne Quad 2 l ments feraient parfaitement l affaire condition de pouvoir les orienter en azimut et en site car les conditions les plus favorables la r ception se produisent lorsque Jupiter est haut sur l horizon Une telle installation bien que performante ne r pond pas notre exigence de simplicit et nous choisirons plut t un ensemble de dip les fixes coupl s lectriquement L antenne de base se compose de deux dip les demi onde horizontaux parall les et distants d une demi longueur d onde Les dip les seront install s une distance du sol gale un quart de longueur d onde Figure 4 Directivit de deux dip les en phase Il est important de respecter cette hauteur vouloir placer les dip les plus haut dans l intention de les d gager d obstacles avoisinants conduirait d former les lobes de directivit et irait l encontre des performances escompt es Il est donc primordial de respecter cette hauteur d un quart de longueur d onde au dessus du sol et de placer les antennes dans un endroit tr s bien d gag Puisque le sol participe activement aux performances de l antenne on choisira un terrain le plus humide possible et donc bon conducteur Si l on combine en phase les signaux de ces deux dip les on obtient un lobe de directivit pointant vers le z nith voir figure 4 Si l on additionne les signaux des dip les en oppo
15. is s polarisation circulaire une Yagi simple polarisation plane aurait suffi pr amplificateur au niveau de l antenne 0 8 dB de facteur de bruit transceiver ICOM IC 821H logiciel d enregistrement graphique JoveChart voir plus loin L axe horizontal du graphique repr sente le temps coul pendant que l antenne balaye le ciel vitesse r guli re L axe vertical donne l amplitude mesur e en sortie BF du r cepteur Le pic de la courbe correspond au moment o l antenne pointe directement vers le Soleil et est donc repr sentatif du bruit thermique et non thermique rayonn par notre astre On notera au passage que la forme de la courbe refl te grossi rement la forme du lobe de directivit de l antenne utilis pour la r ception Si l on enregistre le signal re u du Soleil pendant une certaine dur e en prenant soin de le suivre dans sa course en site et en azimut on pourra constater des variations importantes de l amplitude re ue l activit radio solaire varie au gr de perturbations diverses et d orages magn tiques On en conclut qu on ne peut utiliser le Soleil en guise de source de bruit stable et calibr e Toute station VHF UHF quip e d une bonne antenne Yagi et d un r cepteur mod r ment performant est m me de proc der de tels enregistrements vous avez peut tre chez vous un radiot lescope qui s ignore 3 Une radiosource d cam trique
16. ky Publishing nous permettra de calculer au jour le jour les probabilit s d missions de Jupiter et son emplacement dans le ciel Signalons enfin le logiciel DOS Skyglobe vii de Marc A Haney qui est une petite merveille permettant de visualiser Jupiter et la Lune et le Soleil et toutes les plan tes du syst me solaire et des milliers d toiles sur la vo te c leste Tous ces logiciels sont accessibles en version freeware shareware ou d mo sur Internet 3 3 Jupiter mode d emploi 3 3 1 Pr dire les moments favorables Nous avons vu plus haut que Jupiter et Io doivent occuper des positions particuli res pour que les sursauts d cam triques soient re us sur Terre Il est possible de pr dire ces p riodes favorables qui se produisent avec r gularit L Observatoire de Nan ay par exemple diffuse sur Internet viii des graphiques mensuels permettant de pr voir les p riodes favorables Un exemple est donn en figure 9 Les z nes d activit Io A Io B et sont repr sent es avec des traits obliques comportant les jours et heures TUC les plus propices On peut galement utiliser au jour le jour le logiciel Radio Jupiter Pro Jove Edition qui donne des informations similaires voir figure 10 Ce m me logiciel donne galement le site et l azimut de Jupiter ce qui permet de choisir la meilleure configuration d antenne possible On peut enfin employer des tables calcul es par l Universit de
17. nd sirables d origine humaine ou naturelle parasites industriels et domestiques orages etc Parmi les m canismes naturels d mission des radiosources on peut distinguer des signaux de type thermique qui couvrent un spectre continu de fr quences et dont la forme du spectre d pend de la temp rature du corps qui les rayonne des signaux non thermiques d origines tr s vari es dont le spectre est plus ou moins large et se r duit parfois des raies de fr quences pures fixes ou variables dans le temps A titre d exemple de signaux non thermiques on citera par exemple la raie 21 cm mise par des nuages interstellaires d hydrog ne neutre raie mise par des atomes dont l lectron saute d un niveau d nergie l autre chaque saut correspondant l mission ou l absorption d un photon de fr quence 1420 MHz Des missions radio lectriques tr s vari es surviennent lorsque des lectrons libres qui se d placent sont d vi s de leur course Ainsi les plasmas sont des sources extr mement fr quentes de signaux radio naturels lorsqu il baignent dans un champ magn tique Dans de tels milieux des lectrons en mouvement se propagent le long d une ligne de champ magn tique en s enroulant autour d elle et en mettant des ondes lectromagn tiques dont la fr quence est proportionnelle la valeur de l induction du champ magn tique La fr quenc
18. ne carte son compatible SoundBlaster Le disque dur devra comporter plusieurs centaines de Mo disponibles afin de pouvoir enregistrer des fichiers audio volumineux repr sentant plusieurs heures d enregistrement Un graveur de CD ROM bien que non indispensable sera le bienvenu pour archiver les donn es audio une demi heure d enregistrement continu d un signal monophonique cod sur 8 bits avec une fr quence d chantillonnage de 11025 Hz repr sente en effet un volume de 20 Mo environ On utilisera des CD ROM r inscriptibles pour le stockage des signaux audio num ris s on pourra ainsi effacer les heures d enregistrements qui une fois d pouill es ne pr sentent pas d int r t A d faut de graveur de CD ROM un lecteur enregistreur ZIP muni de disquettes de capacit 100 ou 250 Mo est galement un bon moyen d archivage Enfin le PC doit tre quip d un modem permettant l acc s Internet ce qui nous permettra de recueillir les donn es n cessaires aux pr dictions des missions jupit riennes et de corr ler nos r sultats d coute avec ceux de grands radiot lescopes professionnels du monde entier 3 2 5 Les logiciels Plusieurs logiciels nous seront utiles pour mener bien nos essais La premi re phase d une campagne d essais consiste enregistrer sur disque dur les signaux audio bruts fournis par le r cepteur Il est recommand d utiliser un format PCM w
19. ont la largeur instantan e ne d passe pas quelques centaines de hertz traverse le filtre FI du r cepteur La figure 14 obtenue avec le logiciel enregistreur graphique de W4SIR repr sente la m me tranche de signal d tect e et int gr e Enfin la figure 15 correspond au d pouillement des signaux re us au m me moment par le radiot lescope d cam trique de Nan ay Ces analyses spectrales sont accessibles sur le site internet de l Observatoire de Nan ay x Elles nous sont tr s pr cieuses puisqu elles permettent de corr ler nos modestes observations avec celles d un radiot lescope professionnel muni d un champ de 144 antennes h lices d cam triques couvrant des milliers de m tres carr s dans la campagne solognote L image repr sent e donne la r partition spectrale du signal re u axe vertical gradu en fr quences en fonction du temps axe horizontal L analyse couvre la une bande compl te de fr quences s tendant de 10 40 MHz et ce pour les deux sens de polarisation du signal incident en haut RHP signifie polarisation circulaire droite Un codage en couleurs donne une id e de l intensit du signal du bleu pour les signaux faibles au blanc pour les signaux les plus puissants en passant par le vert le jaune et le rouge L activit radio de Jupiter est clairement repr sent e par des nuages et des plumes de couleur activit dont le maximum d intensit
20. oupleur passif ferrites du mod le qu on utilise en radio TV pour alimenter deux r cepteurs partir d une m me antenne Le r partiteur hertzien c est son nom commercial de marque VISIONIC mod le 2402 est parfait pour notre usage L emballage plastique de l objet stipule une gamme de fonctionnement s tendant de 40 852 MHz ce qui laisse croire que le dispositif ne convient pas notre application mais le r partiteur comporte lui m me une tiquette promettant une bande passante de 5 852 MHz Effectivement ce type de coupleur fonctionne efficacement vers 20 MHz et c est bien ce que nous attendons de lui Nous connecterons donc les deux dip les correspondant la direction viser Nord Sud ou Est Ouest aux deux entr es du coupleur et la sortie de ce dernier sera connect e via une fiche de type F un c ble coaxial 75 de longueur quelconque et suffisante pour atteindre le r cepteur Nous avons vu pr c demment que pour changer la forme du diagramme de r ception il fallait connecter les dip les en phase ou en opposition de phase Pour ce faire le plus simple est de couper un des c bles coaxiaux au niveau du coupleur ferrites et de munir les mes et tresses de chacun des morceaux de fiches banane et de douilles correspondantes Pour obtenir une opposition de phase de 180 il suffira simplement de relier l me d un morceau du c ble coaxial au blindage de l au
21. passer de la pr sence effective du r cepteur ICOM et faire des enregistrements audio programm s avec tout type de r cepteur La deuxi me phase consiste exploiter les enregistrements pour en extraire les seuls signaux de Jupiter qui nous int ressent L encore l utilitaire Magn tophone de Windows suffit en th orie mais un outil beaucoup plus puissant tel que Cool Edit 2000 ou Cool Edit Pro iv de la compagnie Syntrillium comporte des facilit s innombrables permettant de visualiser d un seul coup d il sur l cran un enregistrement audio complet Gr ce ses fonctions Zoom Copier Coller Filtrages vari s Analyse spectrale etc Cool Edit permet d extraire toute la substantifique moelle d un enregistrement et ce en un temps record Cool Edit permet notamment d afficher les donn es audio comme un oscilloscope classique c est dire sous une forme amplitude fonction du temps On utilisera avec profit un troisi me logiciel JoveChart v d velopp par l astronaute Ron Parise W4SIR pour le programme Radio Jove de la NASA JoveChart est un enregistreur graphique qui permet de tracer l amplitude d un signal audio au cours du temps apr s d tection et int gration Il nous est donc particuli rement utile pour mettre en vidence par exemple les bruits blancs dont l amplitude varie lentement Enfin le logiciel Radio Jupiter Pro Jove Edition vi de la compagnie Radio S
22. ptibles de surgir l improviste au cours de p riodes favorables pr d termin es qui peuvent durer plusieurs heures Sans automatisation il faudrait rester de longues heures le plus souvent en pleine nuit devant le r cepteur s corcher les oreilles avec du bruit de fond inutile et des parasites divers De quoi se compose notre radiot lescope d cam trique d une antenne la plus simple possible mais n anmoins suffisante pour pr senter au r cepteur des signaux jupit riens facilement d tectables d un filtre pr s lecteur centr sur la bande de fr quences recevoir ce filtre est facultatif mais tr s utile devant les r cepteurs sujets aux ph nom nes de transmodulation d un r cepteur d cam trique accordable de 18 22 MHz environ d un PC quip d une carte son destin enregistrer en temps r el les signaux audio du r cepteur puis analyser en temps diff r les signaux enregistr s D taillons maintenant tous ces sous ensembles 3 2 1 Le syst me d antennes L antenne doit avoir un gain suffisant pour que les signaux utiles aient une amplitude de quelques dixi mes de microvolts ou plus en entr e du r cepteur ce qui permettra de les identifier convenablement Les sursauts d cam triques de Jupiter arrivent sur Terre avec une intensit pouvant atteindre ou d passer 100 000 janskys ii Dans ces conditions une antenne Yagi 3 l m
23. r plus haut Coupl un PC portable l IC PCR 1000 est donc int ressant pour constituer une station de r ception portable de faible volume que l on pourra alimenter enti rement par une batterie 12 V On pourra installer cette station en pleine nature loin de tous parasites urbains et industriels et avec des antennes parfaitement d gag es de tout obstacle La partie r ception du transceiver IC 738 est plus performante que celle de l IC PCR 1000 et donne d excellents r sultats Sa sensibilit et sa r sistance la transmodulation sont bonnes ce qui en fait un r cepteur convenable pour nos essais Ce transceiver peut galement tre pilot par PC ce qui offre des possibilit s int ressantes en ce qui concerne l automatisation des op rations 3 2 4 Le PC Un PC compl te notre syst me d coute Son r le est de nous assister dans les t ches principales suivantes pr diction des p riodes favorables aux missions d cam triques de Jupiter Exemple de r alisation du filtre enregistrement programm et archivage des signaux re us d pouillement des enregistrements et recherche des ph nom nes int ressants pilotage ventuel du r cepteur Equip d un Pentium 400 MHz ou plus tournant sous Windows 9x le PC devra comporter au moins 32 Mo de RAM afin que les temps de traitement durant les analyses ne soient pas prohibitifs Le PC devra n cessairement tre pourvu d u
24. s cl Magnetosph re Jupiter Io S bursts L bursts sursauts S avec votre moteur de recherche favori vous trouverez d int ressants sites professionnels et universitaires consacr s aux missions d cam triques naturelles de Jupiter i Courriel f6agr amsat org ii Un Jansky du nom de Karl G Jansky qui fut un pionnier de la radioastronomie en 1931 correspond une densit de flux de 10 26 watts par hertz par m tre carr iii http www mahy demon co uk TalkPCR TalkPCR htm iv http www syntrillium com v http www radiosky com jcedownload html vi http radiojove gsfc nasa gov dal software htm vii http www csulb edu gordon skyglobe html viii http www obs nancay fr controle_rt dam_proba html ix http www astro ufl edu juptables html x http www obs nancay fr html_an quicklook htm
25. s donn es audio enregistr es nous allons dans un premier temps les sauvegarder en les recopiant sur une disquette ZIP ou sur un CR ROM r inscriptible Il est conseill d archiver les fichiers dans des r pertoires baptis s avec la date du jour Le classement s en trouvera facilit Ainsi on stockera par exemple dans le r pertoire 23d c01 les fichiers jup wav jup1 wav jup2 wav etc cr s par l enregistreur de TalkPCR Chaque fichier susceptible de contenir des signaux int ressants sera alors visualis et cout l aide du logiciel Cool Edit La place nous manque ici pour d crire les innombrables possibilit s de ce logiciel parfaitement adapt nos besoins Il est conseill de passer le temps n cessaire consulter l aide en ligne du logiciel qui est tr s claire ce qui vous permettra d exploiter fond toutes les puissants outils offerts A titre d exemple la figure 13 nous montre des sursauts de type S que j ai re u Epinay sur Orge en JN18DQ le 23 d cembre 2001 vers 01 14 TUC du matin On distingue clairement les nombreuses rafales de bruit qui correspondent aux innombrables raies tr s pures qui d filent dans la bande passante troite du r cepteur en glissant de plusieurs m gahertz ou dizaines de m gahertz par seconde A l oreille on entend une succession de souffles qui ressemblent des fflltt qui surviennent chaque fois qu une raie distincte d
26. sition de phase le diagramme de l antenne se transforme en deux lobes de directivit pointant 45 au dessus de l horizon avec un creux tr s marqu vers le haut voir figure 5 De cette fa on une paire de dip les tendus dans le sens Est Ouest et coupl s en opposition de phase pr sentera son gain maximal selon un axe Nord Sud et vers le z nith lorsqu ils seront coupl s en phase Il nous faut 4 m ts pour supporter ces deux dip les Profitons de ces m ts pour installer moindres frais un deuxi me couple de dip les tendus dans le sens Nord Sud Avec ces 4 dip les nous obtenons donc une antenne m caniquement fixe mais dont le diagramme de directivit peut tre orient par de simples commutations lectriques vers le z nith ou dans les sens Nord Sud ou encore Est Ouest Voil un syst me m caniquement simple et robuste qui permet de suivre au mieux Jupiter dans sa course Abordons maintenant les d tails pratiques concernant la r alisation de ce syst me d antennes La figure 6 repr sente l ensemble du syst me d antennes install Toutes les cotes donn es ci dessous correspondent un syst me d antennes taill pour fonctionner aux environs de 20 MHz Une simple r gle de trois permettrait au besoin de d terminer les longueurs de fil les distances d cartement et les hauteurs d antennes correspondant une autre bande de fr quences Chaque m t est constitu de 2 tubes PVC
27. tre et inversement voir figure 7 Le syst me d crit ci dessus est simplifi au maximum en fonction de la position de Jupiter dans le ciel il faudra se rendre au pied du syst me d antennes pour connecter la paire de dip les Nord Sud ou Est Ouest au coupleur ferrites puis choisir la mise en phase ou en opposition de phase des dip les choisis selon que Jupiter est haut ou bas sur l horizon Rien n interdit bien s r de concevoir un syst me plus sophistiqu base de relais HF permettant de commander toutes ces commutations distance On prendra soin d enfermer le coupleur ferrites et les syst mes de commutation phase antiphase dans un boitier en mati re plastique Tupperware ou boitier lectrique Legrand par exemple pour prot ger les contacts de l humidit nocturne 3 2 2 Le filtre pr s lecteur Selon les performances HF du r cepteur que l on utilisera un pr s lecteur d entr e s av rera peut tre n cessaire Il s agit d un filtre passe bande passif centr sur la bande recevoir 20 MHz dans notre cas dont le r le est d liminer les signaux hors bande utile De nombreux r cepteurs sont en effet sujets des ph nom nes d intermodulation Figure 7 Dip les l mentaires Figure 8 Filtre pr s lecteur Des signaux tr s puissants arrivent parfois bien qu ils soient sur des fr quences loign es de celle qu on coute polluer la r ception caus
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