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