Fino a qualche anno fa costruire un radiotelescopio amatoriale era un’impresa davvero titanica; oggi – con qualche escamotage – possiamo con relativamente pochi soldini e con una certa facilità costruire il nostro radiotelescopio “da giardino”.
Vediamo quindi in qualche articolo come procedere.
Una precisazione va comunque posta, per evitare delusioni scottanti; per quanto ci si possa impegnare, non potremo fare poderose osservazioni di elementi radioemittenti deboli. Ciò poiché dovremo lottare su più fronti, e senza poter disporre di “armi adeguate”. Vediamo perché;
- Sensibilità: per ricevere i debolissimi segnali del cosmo, ci servono antenne con elevato guadagno e amplificatori a bassissima rumorosità.
- Separazione/risoluzione: con gli stessi principi dei telescopi ottici, è importante capire qual’è la capacità di separazione del dispositivo, ovvero quanto è l’angolo minimo fra due oggetti distanti per poter essere discriminati all’osservazione.
- Ampiezza di Frequenze: la radioastronomia si basa sull’ascolto di diverse frequenze, dalle HF fino a diversi GHz. Noi dovremo gioco forza concentrarci su una sola banda (10GHz).
- Stabilità di frequenza: per fare misurazioni serie, dovremmo stabilizzare la frequenza di ricezione..il che vuole dire stabilizzare la temperatura dei dispositivi. Per il momento – e per tenere bassi i costi – tralasceremo questo aspetto.
Il tema forse più delicato è proprio la separazione.
Le regole di base che si utilizzano per il calcolo dei telescopi valgono anche per i radiotelescopi; quindi, la separazione si calcola con la formula di Rayleigh:
separazione = lunghezza d’onda * 1,22 / apertura del telescopio
Ora il problema è che la lunghezza d’onda delle onde radio è molto maggiore di quella del visibile, conseguentemente non riusciremo ad ottenere separazioni decenti se non utilizzando aperture molto grandi.
Ed è il motivo per cui si costruiscono grandi parabole (30-50m di diametro), si riempiono intere valli di pannelli riflettenti per diverse centinaia di metri (vedi Arecibo) o – nei sistemi detti interferometri – si “collegano” fra loro parabole collocate a centinaia o migliaia di chilometri di distanza. Con quest’ultima modalità, si può ottenere una “parabola virtuale” di diametro pari alla distanza fra le antenne e con conseguente elevata separazione.
Premesso quanto sopra, potremo costruirci comunque uno strumento che ci consenta di volgere le antenne al cielo e apprezzare le radioonde del Sole, magari registrare qualche fluttuazione, e “ascoltare” la Luna.
Scordiamoci comunque di ricevere la radiazione a Idrogeno della Via Lattea, ok?
Bene, costruire un radiotelescopio è un problema complesso; spezzettiamolo quindi in “blocchi”; in fin dei conti dobbiamo (solo) implementare:
- antenna parabolica
- rilevatore a bassissimo rumore (LNB)
- meccanismo per sostegno e movimentazione dell’antenna (montatura)
- ricevitore radio a bassissimo rumore
- sistema di registrazione/misurazione del segnale
- sistema di ascolto
L’elenco potrebbe spaventare; in realtà abbiamo diverse fortune rispetto a qualche annetto fa.
In primis troviamo tantissimo materiale dal mondo della TV satellitare. E quindi parabola e rilevatore li prenderemo in un negozio per antennisti, a cifre davvero modeste; useremo un LNB (low noise block converter) costruito per la ricezione dei satelliti TV e una parabola satellitare delle dimensioni che preferiamo.
In merito al ricevitore, al sistema di ascolto e di registrazione/misurazione, approfitteremo di un kit appositamente predisposto dall’azienda Radio Astro Lab srl , nello specifico della combinata RAL10AP (ricevitore a basso rumore) e Aries (software di misurazione); ci servirà un PC da collegare al ricevitore e sul quale installare il software.
La parte forse più delicata è la montatura, che dovrà garantire il sostegno e il movimento dell’antenna per il puntamento degli oggetti celesti. Qui abbiamo almeno un paio di alternative: montature altazimutale o equatoriale, motorizzata o non.
Bene, avendo superato le 243.000 righe, direi di sospendere e riprendere in successivo articolo.
Stay tuned e occhi al cielo.
Volete provare l’ebrezza di sedervi al posto di pilotaggio della Crew Dragon, di disattivare i controlli automatici e di provare ad attraccare sulla ISS senza supporto del computer di bordo?
In questo periodo di forzata chiusura casalinga, e in attesa della colazione, ho buttato un orecchio alla solita WebSDR di Enschede.
In pochi attimi, ricevo un annuncio automatico sui 145.700MHz: “conferenza ITARADIO via echolink”.
Echolink è un approccio che consente di collegarsi a ripetitori e trasmettitori radio – nello specifico messi a disposizione da personale volontario – tramite la rete Internet, ed effettuare QSO “a cavallo fra la Rete e l’etere”.