رصد راديويي اجرام آسماني

[سرويس علمي،اكبر نعمتي]

هرشهابي با شيرجه به درون جو زمين ردي پر تلاطم از گازهاي يونيده باقي مي گذارد. اين رديونيده درمسيرش خطوط منظم ميدان مغناطيسي زمين را آشفته مي کند . با ترکيب مجدد گازهاي يونيده، ميدان مغناطيسي دوباره آرام مي شود. حرکت شتابدار ذرات باردار در ميدان مغناطيسي، امواج راديويي توليد مي کند که بسامد اين امواج در محدوده باند VLF ( 3 هرتز تا 30 کيلو هرتز ) است. بنابراين با استفاده از گيرنده VLF مي توان اين امواج را دريافت کرد.

تصميم گرفتم به هر قيمتي و زحمتي يک گيرنده VLF بسازم و اين موضوع را بيازمايم. در مجله نجوم ،مقاله اي در اين باره چاپ شده بود، اما طرح مداري که در آن مقاله است، مربوط به سالهاي دهه 1340 بوده و اکثر قطعات آن در بازار ناياب مي باشد، اين امر باعث شد از ساخت آن گيرنده منصرف شوم تا اينکه در يکي از مجله هاي عمومي الکترونيک مدار ديگري براي ساخت گيرنده VLF پيداکردم که قطعات آن در دسترس بودند.

در شکل 1 مدار گيرنده VLF را مي بينيد و شکل 2 پشت برد مداري است كه راهنماي سوراخکاري و الگوي سطحي مناسب براي فيبر مدار چاپي گيرنده را نشان مي دهد. شکل 3 هم روي مدار و راهنماي نصب قطعات است. توصيه مي شود که از يک سوکت آي سي براي U1 استفاده کنيد.در شکل 3 توجه کنيدکه همه قطعات بجزSPKR1,S2,S1,R11,J1- J3-,L1 بقيه روي يک فيبر مدار چاپي سوار شوند.فيش هاي J1-J3 از نوع فيش صوتي اند. پس از نصب همه قطعات، چند تکه سيم به نقاط روي فيبر به استثناء J1 و J2 وصل کنيد. اين سيمها براي قطعات خارج فيبر استفاده مي شوند..

براي ارتباط بين فيش ها و مدار چاپي بايد از کابلهاي هم محور ( کواکسيال) صوتي استفاده کنيد. همچنين در هنگام سيم کشي J1 و J2 مطمئن شويد که اتصالها دقيقاً مانند شکل 3 باشند. اگر اتصالهاي فيش را برعکس انجام دهيد مدار کار نخواهد کرد.

هنگامي که اتصالهاي پتانسيومتر تنظيم صدا(R11) يا بلند گو (SPKR1) را به مدار چاپي وصل مي کنيد، از سيم هاي کوتاه استفاده کنيد. بلندگو بايد از نوع کوچک با اَمپدانسي در محدوده 8 تا 16 اهم باشد. هنگام اتصال B1,S2,S1,R11 و بلند گو به مدار شکل 1و 3 نگاه کنيد. منبع تغذيه مدار، يک باتري 9 ولت کتابي است که به آساني در بازار قابل تهيه است.

*ساخت آنتن حلقوي

سه نوع آنتن حلقوي ساخته و امتحان شده اند که اجزاء هر آنتن را در شکل 4 مي بينيد. قاب هر يک را مي توانيد از دو تکه تخته به طول يک تا دو متر بسازيد. جدول 1 و شکل 4، جزييات ساخت آنتن را نشان مي دهند.

اگر چه آنتن C احتمالاً بهترين و مطمئن ترين دريافت را دارد اما آنتن B را پيشنهاد مي کنم.بجز اندازه حلقه و تعداد دورهاي سيم پيچ، ساخت آنتن هاي Aو B تقريباً مانند هم است. براي ساخت آنتن هاي A و B دو تکه تخته را برابر اندازه هاي جدول 1 ببريد. شکافهايي هم در چوب مثل شکل 4- الف درست کنيد. دو تکه را با چسب چوب،مانند شکل 4- ب به هم بچسبانيد.آنتن C نيز با همين روش ساخته مي شود ، امابجاي يک شکاف درانتهاي هرتکه چوب پنج شکاف مثل شکل 4- ج ايجادمي شود. اکنون با راهنمايي جدول 1 درباره اندازه سيم و تعداد پيچش ها، آنتن هاي حلقوي را روي قابهاي مربوطه بپيچيد. سيم هاي حلقه به فيش مربوط خود(J3) که روي بدنه آنتن قرار مي گيرند، وصل شود. اتصالات بين مدار چاپي و آنتن ها بايد با استفاده از سيم هاي هم محور صوتي انجام شود.

*هيجان آغاز مي شود!

متاسفانه باند VLF بسيار شلوغ است. افزايش ناگهاني بار الکتريکي جو زمين که مربوط به فعاليت خورشيد است توليد پارازيت مي کند. هر قدر لکه هاي خورشيدي بيشتر باشند، پارازيت بيشتري در محدودة امواج VLF ايجاد مي شود. بنابراين از اين ابزار جاي آشکار ساز فعاليتهاي خورشيدي نيز مي توان استفاده کرد. پارازيت هاي خطوط انتقال نيرو،آتش کوره هاي داغ و جرقه شمع هاي اتومبيل را هم بايد به صداهاي ناخواسته جهان امواجVLF افزود.

به همين دليل تنها راه براي اطمينان از اينکه گيرنده واقعاً صداي يک شهاب را دريافت مي کند يا نه، اين است که آن را در شبهاي صاف روشن کنيد. البته دور از محيط شهرهاي بزرگ! زمان بارشهاي شهابي براي اين کار مناسب اند. در جدول 2 مشخصات مهمترين بارشهاي شهابي را مي توانيد ببينيد.

در شبي صاف همزمان با بارش شهابي با استفاده از يک کابل صوتي آنتن را به گيرنده وصل کنيد. آنتن را در حداقل 2 متري گيرنده چنان قرار دهيد که صفحه آن رو به کانون بارش باشد. براي شنيدن صداي شهابها هم مي توانيد از يک تقويت کننده صوتي استفاده کنيد و هم از تقويت کننده و بلندگوي دستگاهي که ساخته ايد. اين بستگي به امکانات شما دارد.اگر از بلندگوي دستگاه خود استفاده مي كنيد، S2 را روي وضعيت INT بگذاريد. اما اگر از يک تقويت کننده خارجي استفاده مي کنيد، يک سر کابل صوتي را به J2و سر ديگر را به تقويت کننده وصل کنيد و S2 را در موقعيت EXT بگذاريد. پيچ تنظيم صدا (R11)را در موقعيت نزديک به حالت حداکثر قرار دهيد. صداي «هيس» متوسطي شنيده مي شود. اگر صداي «وِز وِز» بلند شنيده شد، آنتن رادرموقعيت ديگري قراردهيد.اطمينان پيدا کنيدکه دستگاه رادرنزديکي سيم هاي برق نگذاشته ايد.

هنگامي که شهابي از آسمان مي گذرد ، صدايي شبيه « سکسکه » در گيرنده مي شنويد. با ضبط اين صداها حتي مي توانيد شهابها را شمارش کنيد. براي ضبط کردن، خروجي J2 را با کمک يک کابل صوتي، به ورودي يک ضبط صوت متصل کنيد (AUX). وS2 را در موقعيت EXT بگذاريد.

در بين علاقه مندان به رصد راديويي شهابها، اگر کسي مايل به توسعه اين کار است،مي تواندمدارهاي مبدل VLF که براي کار با راديوهاي AMوSW طراحي شده اند را به اين مدار اضافه کند. چنين مدارهايي را مي توان در کتابهاي الکترونيکي يافت. مزيت اين مدلها دراين است که مي توانيم آنها را براي آشکار سازي بسامد خاصي تنظيم کنيم تا پارازيت هاي ناخواسته حذف شوند. با اين روش ديگر نياز نيست درميان پارازيت ها به دنبال صداي شهابها بگرديم. با حذف پارازيت ها مي توان به آساني صداي شهابها را تشخيص داد.

*فهرست قطعات:

نيمه هادي ها:

مدار مجتمع تقويت کننده عملياتي قدرت پايين

چهارتايي LM324 (1 عدد) U1

ترانزيستور سيليکوني 2N3053 (1 عدد) Q1

مقاومت ها:

(تمامي مقاومت ها 2/0 وات و 5% خطا مي باشند)

10 کيلو اهم (2عدد) R1,R5

100 کيلو اهم (4عدد) R2-R4 , R9 , R10

8/6 کيلو اهم (1عدد) R5

1 کيلو اهم (1عدد) R6

120 کيلو اهم (1عدد) R7

1 مگا اهم (1عدد) R8

پتا نسيومتر 5 کيلو اهمي (1عدد)R11

22 کيلو اهم (1عدد) R12

7/4 کيلو اهم (1عدد) R13

27 اهم، نيم وات (1عدد) R14

خازن ها:

الکتروليت ، 10 ميکرو فاراد و 25 ولت (2 عدد) C1-C6

الکتروليت غير پلاريزه، يک ميکروفاراد و 25 ولت (1 عدد) C7

الکتروليت، 100 ميکروفاراد و 25 ولت (2 عدد) C9 وC8

قطعات و مواد اضافي ديگر:

باتري 9 ولت کتابي يا 6 عدد باتري قلمي به صورت سري (1عدد) B1

ترانسفورمر خروجي صوتي 1000 اهم به 8 اهم (چوک قرمز) (1 عدد) T1

آنتن حلقوي VLF دست ساز(متن را ببينيد) L1

فيش گوشي (2 عدد) J1-J3

کليد فشاري يا کشويي تک پل (2 عدد) S2 S1 ,

بلندگوي 8 اهم مينياتوري (1 عدد) SPKR1

مدار چاپي، گيره، فيش صوتي RCA ، کابل صوتي، سوکت آي سي، جاي باتري 9 ولتي و رابط، چوب، سيم مغناطيسي شماره 28 يا 22، لحيم ، هويه .

گروه راديو اخترشناسي انجمن نجوم آماتوري ايران آماده هر نوع همكاري با علاقمندان اين موضوع جذاب مي باشد.

منبع

انجمن اماتوري نجوم ايران