- Osservazione Radio Meteore

RadioMeteore VHF & Disturbi: verifichiamo…

La stazione radio Meteor Scatter RALmet, dedicata al monitoraggio radio delle tracce meteoriche sulla frequenza del radar francese GRAVES (143.050 MHz) e funzionante quasi senza interruzioni dalla fine del 2015, produce una grande quantità di dati, spesso interessanti e intriganti. Alcuni di questi suscitano interrogativi e meritano approfondimenti.

Con il tempo (e la pazienza…) ho osservato e catalogato molte tipologie di riflessioni meteoriche, fenomeni anomali di ionizzazione dell’atmosfera, disturbi naturali e artificiali di vario tipo che sono stati molto utili per caratterizzare il sito di installazione della stazione dal punto di vista elettromagnetico, per ottimizzare le prestazioni del ricevitore e del programma di acquisizione (basato su Spectrum Lab, eccellente lavoro di Wolfgang Büscher DL4YH, opportunamente configurato). La stazione ricevente rivela e conta automaticamente le radio-meteore registrando i parametri significativi di ogni evento e gli spettrogrammi. Questi dati sono successivamente analizzati ed elaborati per approfondimenti.

Durante questo lavoro di routine ogni tanto capita di ossevare qualche evento particolare e interessante, come gli “strani disturbi” catturati nei seguenti spettrogrammi.

Spettrogramma dove si vedono due "radio-meteore" e un disturbo presente nella parte bassa della banda di misura.
Spettrogramma dove si vedono due “radio-meteore” e un disturbo presente nella parte bassa della banda di misura.
Il disturbo, che appare dalle ore 18 alle 19 UTC, si manifesta in forma diffusa, come una "pioggia di polvere meteorica".
Il disturbo, che appare dalle ore 18 alle 19 UTC, si manifesta in forma diffusa, come una “pioggia di polvere meteorica”.

Le prime due immagini mostrano il disturbo (di tipo “A”) che si manifesta nella zona inferiore della banda di misura (vedi grafico seguente) come “una pioggia di polvere meteorica” diffusa e irregolare (definizione personale e arbitraria). L’evento appare più marcato e definito nell’ultimo spettrogramma (disturbo di tipo “B”), a distanza di circa un’ora dal primo, e si sviluppa a cavallo delle frequenze radio-meteoriche sovrapponendosi alle loro tracce. Ho utilizzato il termine “polvere meteorica” solo per descrivere l’evento, ma non è detto che rappresenti esattamente il fenomeno. In effetti non ho indagato troppo sulla sua origine, approfittando piuttosto per verificare il funzionamento della stazione ricevente quando si verificano scenari che potrebbero mettere a dura prova gli algoritmi di detezione delle radio-meteore e di selezione degli eventi “genuini” dalle varie interferenze artificiali e naturali (sempre presenti in banda VHF). Si possono formulare varie ipotesi sull’origine di questo disturbo: qualche idea frulla in testa, ma preferisco dedicare altro tempo per approfondire e confrontarmi con altri sperimentatori prima di concludere questo argomento. Nel frattempo, è interessante dare un’occhiata alle informazioni che sono emerse dall’analisi dei dati registrati dalla nostra stazione.

Poco dopo le ore 20 UTC il disturbo è comparso nella parte alta dello spettrogramma, sovrapponendosi alle deboli tracce meteoriche.
Poco dopo le ore 20 UTC il disturbo è comparso nella parte alta dello spettrogramma, sovrapponendosi alle deboli tracce meteoriche.

Il seguente grafico mostra la distribuzione giornaliera delle frequenze associate ai radio-echi catturati: la frequenza della maggior parte degli eventi “utili” (le radio-meteore) è vicina al valore di riferimento fm=18170 Hz (coincidente con la frequenza del trasmettitore GRAVES traslata in banda-base), compresa in una banda ampia più o meno l’1% di fm. Il nostro algoritmo di selezione automatica dei dati, infatti, considera radio-meteore valide solo quelle con una frequenza compresa in tale fascia: questa selezione è indispensabile per evitare il conteggio dei disturbi a larga banda di origine artificiale o naturale (come le scariche elettriche, ad esempio), oppure tutti i fenomeni con una frequenza troppo distante da quella del trasmettitore che “illumina” le traccie meteoriche ionizzate.

Analizzando il grafico si vede che, nella giornata del 3 Aprile 2018, si sono verificati tre tipi di fenomeni:

  1. Radio-echi dovuti ad eventi meteorici: le loro frequenze si addensano attorno alla frequenza di riferimento fm con una numerosità oraria che segue il classico andamento giornaliero del flusso meteorico sporadico (maggior numero di eventi nelle prime ore della giornata, minore verso le ore pomeridiane);
  2. Disturbi di tipo “A” abbastanza “polverizzati” e di limitata durata temporale, caratterizzati da uno sviluppo verticale di frequenza esterno alla cosiddetta “banda radio-meteorica”;
  3. Disturbi di tipo “B” sempre diffusi ma più definiti rispetto ai precedenti, caratterizzati da una distribuzione verticale di frequenza all’interno della “banda radio-meteorica”.
Il grafico, ottenuto dal software di cattura e di conteggio automatico delle radio-meteore sviluppato per la stazione RALmet, mostra la distribuzione giornaliera in frequenza degli eventi catturati.
Il grafico, ottenuto dal software di cattura e di conteggio automatico delle radio-meteore sviluppato per la stazione RALmet, mostra la distribuzione giornaliera in frequenza degli eventi catturati.

Mentre il precedente grafico mostra la distribuzione in frequenza degli eventi catturati, quello seguente visualizza l’andamento giornaliero della potenza di rumore VHF (espresso in [nW]) captata dalla nostra stazione, quindi l’intensità dei disturbi all’interno della banda di misura. Questo livello di rumore corrisponde all’andamento della linea di base di riferimento rispetto alla quale sono riconosciuti gli impulsi di segnale associati ai radio-echi meteorici. Dato che la stazione ricevente non utilizza sistemi automatici di correzione del guadagno (AGC), la dinamica osservata del rumore di fondo e delle riflessioni meteoriche corrisponde effettivamente alla dinamica del fenomeno osservato, senza distorsioni. Ovviamente la risposta dinamica del ricevitore deve essere adeguata al livello dei segnali misurati. Il grafico fornisce un’idea sull’intensità dei disturbi di tipo A e B relativamente al livello di rumore, piuttosto elevato, registrato durante le prime ore del mattino.

Andamento della potenza giornaliera di rumore VHF all'interno della banda di misura.
Andamento della potenza giornaliera di rumore VHF all’interno della banda di misura.

La questione è interessante e aperta: il confronto e i suggerimenti sono sempre graditi!

Lascia un commento

Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati *