Yleista radiohavainnoista

<< 7.3. Videon analysointi | Sisällysluettelo | 8.2. Havaintolaitteisto >>

8.1. Yleistä radiohavainnoista

Radiohavainnot ovat nykyisin merkittävä havaitsemisen muoto, joka ei kuitenkaan vaikeutensa perusteella sovellu aloittelevalle harrastajalle. Havaintokokemuksen lisäksi tarvitaan hyvät perustiedot radiotekniikasta. Radiohavaintojen etu on ajallinen kattavuus, myös päiväsaikaan ja tiedonkeruun täydellinen automaatio.

Radiohavaintoja voidaan tehdä ns. Forward-Scatter menetelmällä, tai käyttää erityisiä meteorihavaitsemiseen tarkoitettuja VHF-meteoritutkia, tai suuriin paraboliantenneja käyttäviä kapeakeilaisia UHF-tutkia (mm. Arecibon tutka). Meteoritutkajärjestelmä voi olla monostaattinen (lähetinantenni sijaitsee samassa paikassa vastaanotinantenneiden kanssa), tai bi-staattinen (lähetinantenni ja vastaanotinantenni, tai -antennit sijaitsevat kaukana toisistaan. Radioaallon etenemisgeometriasta riippuen kyseessä on Back-Scatter (monostaattinen tutka), tai Forward-Scatter (bi-staattinen tutka). Harrastajalle lupien anominen ja miljoonaluokan kustannukset kahteen viimeksi mainittuun menetelmään ylivoimaisia ja harrastajien havaintojärjestelmät on toteutettu aina passiivisella, pelkän vastaanottimen sisältävällä Forward-Scatter menetelmällä.

Harrastajien radiohavainnoista tarkkojen tietojen saaminen yksittäisistä meteoreita on suunnilleen yhtä mahdotonta, kuin taivaan pilvityyppien määrittäminen valotusmittarilla – eikä se ole tarkoituskaan. Menetelmän vahvuudet ovat aivan muunlaisia.

Meteoreista ei saada Forward-Scatter havainnoilla tähtiharrastajan tivaamia tarkkoja paikkatietoja, koska useimmiten käytetyistä yleisradiolähetteistä puuttuu tutkasignaalissa oleva aika-informaatio, joka tutkaa käytettäessä mahdollistaa etäisyyden mittauksen ja jo pelkästään tämä periaatteellinen puute johtaa käytännössä siihen, että radiohavainnoista lähinnä kerätään meteorilaskentaa muistuttavaa listaa tapahtumien lukumääristä – joskus heijastusten voimakkuuksia, tai kestoja eri kategorioihin jakaen. Myös Doppler-siirtymiä ja sen avulla summittaisia nopeuksia ja muitakin yksityiskohtia voidaan mitata, mutta suuren ilmaistun meteorimäärän ja rajallisen muistitilan vuoksi tietoja yleensä redusoidaan ennen niiden tallennusta. Radiantin paikasta saadaan pitkäkestoisilla voimakkailla meteoriparvilla tarkimmillaan n. +10 asteen tarkkuuksista tietoa tulkitsemalla geometriasta (kiinteän etenemispolun ja liikkuvan radiantin suhteista) johtuvaa vuorokautista havaittavuusvaihtelua.

Tullessaan suurella nopeudella ilmakehän yläosiin meteori muodostaa pitkän ionisoituneen vanan, joka heijastaa radioaaltoja. Koska heijastava vana muodostuu hyvin korkealla (n. 95 km), se heijastaa ulkomaisia radiolähetyksiä 1000 - 2000 km etäisyydelle. Normaalisti kaukana sijaitsevat radioasemat eivät kuulu esim. ULA-radiosta maapallon pinnan kaarevuuden vuoksi. On myös muita heijastusmekanismeja, jotka heijastavat kaukaisia radiolähetteitä. Näitä ovat mm. revontulet, troposfäärinen eteneminen ja harvinaisempi ns. Es-eteneminen, joka aiheutuu ilmakehän ionosfäärin E-kerroksen aktivoitumisesta siten, että se alkaa heijastaa hyvin VHF-taajuisia radioaaltoja.

Meteorivanaheijastuksen kestoaika riippuu mm. siitä, että onko vana ionitiheydeltään ns. ylitiheä, vai alitiheä. Alitiheän vanan heijastus nousee heti huippuunsa ja alkaa sitten heikentyä. Ylitiheän vanan heijastus kestää kauan ja siinä näkyy aaltoilua ja sen voimakkuus voi nousta maksimiinsa vasta jonkin ajan kuluttua meteorin esiintymisestä vanan kääntyessä sopivaan asentoon heijastuksen kannalta. Karkea yli/alitiheän heijastuksen jako heijastusten kestoajoissa riipuu käytetystä taajuusalueesta ja on tyypillisesti luokkaa 0,5–1 s.

Meteorista on havaittavissa myös ns. head-echo, eli itse meteorin ytimen lähistöllä ilmenevän ionisaation aiheuttama heijastus. Tämä tunnistetaan voimakkaasta Doppler-ilmiöstä, joka näkyy signaalissa. Harrastajat ovat menestyksellä käyttäneet havaintoihinsa myös FFT-spektrianalyysiohjelmistoja ja kehittäneet niitä itse tähän tarkoitukseen. Internetissä on nykyisin ympäri maailmaa useita meteorihavaintoja tekeviä vastaanottimia, joiden spektrogrammeja tai dataa esitetän graafisesti tai vastaanotinta voi kuunnella reaaliaikaisesti.