Radioastronomia amatoriale per tutti: costruisci il tuo radiotelescopio e “ascolta” il Sole.

Con la radio si possono ascoltare molte cose...anche il rumore delle stelle. Quando la radio è utilizzata per “ascoltare” il cielo, quindi i segnali naturali emessi dagli astri, si parla di radioastronomia.

Questo sembra affascinante: perchè non provare costruire un piccolo radiotelescopio a microonde nel giardino di casa?

L'impresa è possibile se si utilizzano sistemi di antenna e componenti provenienti dal mercato della TV satellitare (banda 10-12 GHz), reperibili ovunque a basso costo. A garanzia di riuscita dell'esperimento, il “cuore” del sistema sarà un modulo sviluppato “ad hoc” che integra tutte le funzioni necessarie.

Data la piccola lunghezza d’onda, non è difficile ottenere buone caratteristiche direttive e sensibilità anche da strumenti amatoriali. Anche se a queste frequenze non “brillano” radiosorgenti molto intense (esclusi il Sole e la Luna), si può ottenere buona sensibilità utilizzando grandi larghezze di banda, pur mantenendo minima l'influenza dei disturbi artificiali.

Quindi, come primo e sicuro approccio alla radioastronomia propongo di costruire un ricevitore a potenza totale utilizzando i componenti commercialmente disponibili per le installazioni TV-SAT, abbinati al ricevitore RAL10AP di RadioAstroLab.

Ecco lo schema del radiotelescopio.

Come unità centrale ho indicato RAL10AP perchè integra le funzioni importanti dello strumento e garantisce il successo nella realizzazione anche da chi non è esperto di elettronica. Si tratta di un radiometro che amplifica il segnale proveniente dall’LNB (frequenza centrale 1415 MHz e larghezza di banda di 50 MHz) e, tramite un processore interno, esegue il calcolo della potenza RF, “digitalizza” il segnale rivelato con elevata risoluzione (ADC a 14 bit) e comunica con il PC (porta USB). Lo strumento è controllabile da remoto: si impostano la posizione della linea di “zero” sulla scala di misura (anche automaticamente), il guadagno e la costante di integrazione di post-rivelazione, la polarizzazione in ricezione e, volendo, si possono memorizzare i parametri. E' fornito il software per il controllo e per l'acquisizione delle misure.

RAL10AP dispone anche di un'uscita audio (post-rivelazione) utile per ascoltare il "rumore" delle radiosorgenti.

Ecco il nostro radiotelescopio in funzione mentre “osserva” il Sole che transita entro il lobo di ricezione dell'antenna.

 

Lo strumento è composto da una comune antenna TV-SAT con LNB e illuminatore, un cavo coassiale e il ricevitore RAL10AP. In una tipica realizzazione amatoriale vediamo il ricevitore RAL10AP e il PC portatile “incassati” all’interno di una scatola di cartone (rivestita di stagnola) per proteggerli dal calore del sole primaverile. Il PC registra la misura radiometrica con il software DataMicroRAL10 e, contemporaneamente, acquisisce e visualizza come spettrogramma il segnale audio di post-rivelazione tramite Spectrum Lab, software liberamente scaricabile da http://www.qsl.net/dl4yhf/spectra1.html

Ecco registrata la radiazione del Sole quieto (emissione termica) a microonde.

Ho descritto un radiotelescopio “minimale” che consente un’agevole ricezione dei transiti solari e lunari, utilizzabile in dimostrazioni didattiche. Esso rappresenta un banco di prova e il punto di partenza per chi inizia, uno starter-kit per la radioastronomia.

L'unità RAL10AP è sempre valida, anche per applicazioni professionali: non c'è limite alla fantasia e alla sperimentazione per ottimizzare le prestazioni dello strumento utilizzando, ad esempio, antenne più grandi e stabilizzando termicamente la catena ricevente.

Per approfondimenti: www.radioastrolab.it