Рубрика: Телекомуникации
Македонски радиоаматери успешно ги детектираа сигналите од јапонскиот ровер на Месечината!
Објавено на 17.02.2024 - 13:45

Јапонскиот месечев ровер LEV-1 ја преживеа поларната ноќ на јужниот пол на Месечината и после 14 дена поминати на -130 степени Целзиусови, успеа да се разбуди и да профункционира. Ова овозможи двајца радиоаматери од Битола (Дејан Трајковски – Z31RQ/P и Николче Стојановски – Z32TW/P) конечно да ги примат, односно детектираат слабите сигнали од роверот, на фреквенција од 437,41 MHz. Еве како вчерашниот настан го опишува еден од радиоаматерите, професорот Дејан Трајковски:

За разлика од првиот обид на 31.1 и 3.2.2024, овој пат користевме малку поинаква опрема.

Антената беше иста, 22-елементна Јаги антена за 70-сантиметарско подрачје, нискошумен предзасилувач со засилување Ga=22 dB и шумен број NF=0,6 dB, инсталиран кај самата антена и само 1,5 метар коаксијален кабел до приемникот.

 

Снимка на приемната апаратура е од претходниот, неуспешен обид, на 3.2.2024, за време на поларната ноќ кај роверот на Месечината. Истиот сетап беше искористен и вечерва.

Овој пат наместо SDR (Software Defined Radio) користевме класичен комуникациски, суперхетеродински приемник Trio/Kenwood TS-811 и компјутерска програма Spectran за дигитално аудио филтрирање. Дури и најпросто филтрирање со усреднување (без Фуриеови трансформации) дава добри резултати во елиминирањето на шумот.

Сигналите беа примени, односно носителот беше детектиран точно каде што требаше, на 437,41 MHz, како спектрална линија, одфилтрирана од шумот (на првата слика). Не користевме слушалки, но на звучник со уво не можеше да се слушне ништо освен шумот. Тоа е очекувано, бидејќи пресметките покажуваат дека на пропусен опсег од 1000 Hz (а приемникот има уште поширок пропусен опсег од 2400 Hz), односот сигнал/шум е под нулата, односно SNR = -4 dB. Но, благодарение на дигиталното филтрирање, на потесен пропусен опсег постигнат е позитивен, иако минимален однос сигнал/шум, за што сведочи спектралната линија.

На долниот дел од екранот се гледа спектрограмот на примените сигнали. Самиот сигнал, фреквентно модулиран, има повеќе спектрални линии, од кои најсилни се оние околу носителот (покажано со црвената стрелка). Дури и самото завртување на аголот на поларизација прави сигналите да се изгубат. Од други насоки, освен од Месечината, овие сигнали не се појавуваа.
На горниот дел од екранот се гледа шумот на пропусниот опсег опсег од приемникот. Без дигитално филтрирање нема шанси ништо да се види или чуе.

Овој пат многу ни помогна и положбата на Месечината, која денеска беше оддалечена 384 000 km, односно околу 21 000 km поблиску од претходниот пат, овозможувајќи за околу 1 dB посилни сигнали. Освен тоа, приемот го вршевме додека Месечината беше во зенитот, на елевација од околу 67 степени над хоризонтот. Тука повторно ни помогна положбата на Месечината, која моментално се наоѓа на максимална деклинација од 23 степени над небескиот екватор. Поради големата висина над локалниот хоризонт, сигналите патуваа низ најтенок можен слој атмосфера, што додаде најмалку 0,3 dB на јачината на сигналите.

Инаку, извршивме повеќе проверки и непобитно утврдивме дека сигналите доаѓаат токму од Месечината. Прво, со завртување на антената во други насоки сигналите се губеа. Второ, сигналите се примаа само во точно определена рамнина на поларизација од околу 20 степени во однос на хоризонтот, обратно од стрелките на часовникот. Тоа пред сé зависи од ориентацијата на антената од роверот во однос на Месечината, како и во однос на нас. Трето, сигналите се примаа само на номиналната фреквенцијата на предавателот и никаде на друго место. Доплеров помак по фреквенција немаше, бидејќи Месечината поминуваше низ зенитиот, па немаше релативно приближување или оддалечување од Земјата.

Јапонскиот ровер на површината на Месечината (уметнички приказ)

Освен со пребарување околу централната фреквенција, пробувавме и со разни нивоа на контраст на спектарот, додека се доби видлива трага.

Веројатно во наредните денови ќе се обидеме да го филтрираме и самото аудио во реално време, што го овозможува програмата Спектран. Ќе се обидеме да ја филтрираме и снимениот аудио запис со програма за брзи Фуриеови трансформации, па можеби ќе добиеме сигнал што ќе се слуша и со уво.

Во секој случај, возбудливо беше да се прими еден толку слаб сигнал од предавател со моќност од само 1 W и минијатурна антена, што е практично само парче жица од десетина сантиметри.

Им благодариме на јапонските радиоаматери, а особено на Јапонската вселенска агенција JAXA што специјално за нас радиоаматерите ги однела двата месечеви ровери LEV-1 и LEV-2 на Месечината. Да се надеваме дека нивниот пример ќе го следат и други земји, чии ровери освен предавател би имале и приемник, така што еден ден можеби би одржале и двонасочна радио врска со робот на Месечината.

==============

На следниот линк може да се слушне шумот на пропусен опсег од 2,4 kHz.

https://drive.google.com/file/d/1GGPCmA_SJujbYbftRoqxblTFOv_N7J2M/view

Сигналот е длабоко запретан во овој шум. Понатаму ќе пробаме со агресивно аудио филтрирање да го извлечеме од шумот и да го слушнеме корисниот сигнал.

Клучни зборови:
Приемната апаратура од нашиот претходен

Снимката на приемната апаратура е од нашиот претходен, неуспешен обид, на 3.2.2024, за време на поларната ноќ кај роверот на Месечината. Истиот сетап беше искористен и вечерва.

Спектрограмот на примените сигнали

На долниот дел од екранот се гледа спектрограмот на примените сигнали. Самиот сигнал, фреквентно модулиран, има повеќе спектрални линии, од кои најсилни се оние околу носителот (покажано со црвената стрелка). Дури и самото завртување на аголот на поларизација прави сигналите да се изгубат. Од други насоки, освен од Месечината, овие сигнали не се појавуваа.На горниот дел од екранот се гледа шумот на пропусниот опсег опсег од приемникот. Без дигитално филтрирање нема шанси ништо да се види или чуе.