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無線電觀測
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無論是目視觀測,或是照相觀測,還是攝像觀測,能否順利進行,關鍵條件還在于天氣。如果天氣不好, 再精彩的天象,也只有望天興嘆了。但是,對流星的觀測卻有其他的方法,可以不考慮天氣狀況,這就是無線電觀測。
原理
我們知道流星是發生在地球大氣層中的天象。當流星物質沖進地球大氣層,與大氣劇烈摩擦、燃燒氣化時,會在運動路徑上留下一條電離氣體“尾巴”,它是由電離的空氣分子組成,密度高于大氣電離層中帶電粒子的密度,因而比電離層具有更強的反射電磁波的能力。因此,專業天文學家就利用流星余跡能夠反射超短波的能力,用雷達技術來觀測流星。但是對于業余愛好者來說,幾乎不可能使用雷達手段觀測流星。那麼有什麼簡便易行的好方法嗎?
30兆赫﹝MHZ﹞以上的無線電波叫超短波,如電視、調頻廣播的信號。于是它們直線傳播,只能傳送幾十公里遠。而流星尾跡正好可以反射超短波,尾跡一般在100公里的高空, 因此可以把地面傳來的超短波信號反射到很遠的地方,使得平時接收不到該信號的地方,突然能收到這個信號。這就是用收音機監測流星的原理。
隨著流星尾跡的逐漸消散, 遠方的信號持續一段時間後就會消失。這種收到遠方信號的機會,出了大氣層出現異常,平時很難遇到。而流星雨出現時,收听到的機會大大增加。超短波信號的傳播不受天氣狀況和晝夜交替的影響,隨時都可以對流星進行觀測。接收到的聲音可以用錄音機或電腦記錄下來, 成為珍貴的科學資料。因此,用收音機“听”流星,無疑是一種嶄新的、值得探索的觀測手段。
方法
用收音機“听”流星,成功的關鍵有幾點︰
1.要有一個合適的電台。該電台必須是調頻廣播電台,因為只有調頻台才使用超短波。電台的發射功率應該足夠大,通過流星余跡的反射,至少可以傳播一千公里的距離才行。湖北武漢的歐陽天晶老師幾年來堅持用收音機監听流星,他的經驗是︰電台應選擇距離在1000~2000公里左右,發射功率達到5千瓦以上的,最好是24小時廣播,以保證隨時可以收听。我國疆域遼闊,國內許多大城市已開播調頻廣播,同樣能被流星尾跡反射的電視信號更比比皆是,這都為用收音機“听”流星提供了有利條件。 |
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2.收音機有足夠高的靈敏度,並且最好是數字調諧的收音機,以便準確找到欲接收的電台。 |
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3.收音機應接上高靈敏度、高增益的天線,一般來說,收音機自帶天線的靈敏度不夠。可以考慮使用老式的電視天線八木天線,或自制一個,注意其接收的頻率與天線的尺寸要相匹配,也就是說收听不同頻率的電台可能會使用不同尺寸的天線。具體制作方法可以參考無線電制作類的書籍。天線在安裝時,應指向欲接收的電台的方向,保持10度左右的仰角。最好固定在高處。
4.選擇良好的接收環境。接收地點不應有強的電磁波干擾源。如日光燈、電腦等。觀測點接收方向不應有高于3度的障礙物。在城市中觀測,一般都會有當地的電台干擾,造成串台現象,影響觀測。因此,最好到電台信號比較弱的郊外進行觀測,後者挑選後半夜當地電台停播的時間段進行觀測。
5.有了以上的設備,你就可以在流星雨期間直接收听信號。在沒有流星出現的時候,應該是噪聲,收听不到遠方的電台的聲音。當有流星余跡出現,就會有電台的信號,你可以對信號的聲音強弱、持續的時間長短進行筆錄,也可以把聲音記錄到磁帶上,以便事後整理。如果將聲音信號輸入計算機中,利用軟件進行分析,可以自動獲得流星的數據。愛好者可以充分發揮自己的主觀能動性,尋找樂趣所在。
6.要注意區分收听到的是電台的聲音還是干擾。這要靠實踐積累經驗經常收听固定的電台,就會熟悉該台的特點,掌握主持人的語氣風格等,以確定是否收听到該台。 7.由于天空狀況的變化、電離層的異常等,均有可能造成遠方的信號被接收到,再加上本地電台的串擾,所以目前“听”流星過程中,出現的信號一般無法直接與流星相對應,只能靠長時間的觀測進行統計分析,找出與流星雨的關系。這方面還有許多工作有待探索。 (TWG) |