Ранее в апреле мы опубликовали о работе Ханнеcа Фашинга (OE5JFL) по обнаружению пульсаров с использованием RTL-SDR. Благодарим Стива Олни (VK2XV), администратора Группы нейтронных звёзд, за то, что указал на то, что существует несколько любительских радиолюбителей-астрономов, которые используют RTL-SDR-донглы для обнаружения пульсаров.
Пульсар — это вращающаяся нейтронная звезда, которая испускает пучок электромагнитного излучения. Если этот пучок направлен на Землю, его можно наблюдать с помощью большой тарелки и радиоприёмника, такого как RTL-SDR. Пульсары образуют слабозаметные шумовые импульсы на широком диапазоне частот. Эти импульсы повторяются через точные интервалы (от миллисекунд до секунд в зависимости от пульсара), поэтому их можно обнаружить внутри естественного шума, выполнив некоторый математический анализ данных. Обычно требуется принять несколько часов данных, а для меньших антенн потребуется больше времени.
Одна из проблем — сигналы пульсаров могут испытывать «дисперсию» по причине долгого пути через межзвёздную среду. Это означает, что более высокие частоты шумового импульса приходят раньше нижних частот. Методы дедисперсии можно использовать для устранения этой проблемы, позволяя эффективно использовать широкополосные приёмники, такие как RTL-SDR и другие SDR. Чем больше пропускной способности собирается и дедиспергируется, тем меньше нужна тарелка для обнаружения.
На Группе нейтронных звёзд перечислено несколько проектов любительской детекции пульсаров, а записи, помеченные символом “^”, используют RTL-SDR. Ниже приведён краткий обзор этих проектов:
Andrea Dell’Immagine (IW5BHY) – Живущий в Италии Андреа часто использует антенну типа 3D corner reflector, которая эквивалентна тарелке диаметром 2,5 метра, для наблюдения за пульсарами в диапазоне 70 см (~420 МГц). Антенна закреплена в фиксированном положении, поэтому он может обнаруживать пульсар только тогда, когда он попадает в зону луча антенны. С этой антенной, LNA с коэффициентом шумов 0,3 дБ, RTL-SDR и методами дедисперсии, он смог обнаружить пульсар B0329+54, находящийся на расстоянии 2 643 световых лет, за интеграционное время примерно 3 часа.
Андреа также использовал антенну диаметром 4 м для обнаружения пульсара B0329+54 на диапазоне 70 см с RTL-SDR. С большей антенной он может обнаружить его примерно за 40 минут интеграционного времени.
Ханнес Фашинг (OE5JFL)– Австрийский Ханнес имеет антенну диаметром 7,3 м, которую он использует для обнаружения пульсаров с RTL-SDR. С такой большой антенной он смог принять 22 пульсаров как на диапазоне 70 см (424 МГц), так и на диапазоне 23 см (1294 МГц). Получение пульсара B0329+54, такого яркого, с такой антенной занимает менее одной минуты интеграционного времени.
Марио Натали (I0NAA) – Живущий в Италии Марио использует антенну диаметром 5 м для наблюдения пульсаров на частотах 409 МГц и 1297 МГц. В сочетании с низкошумящим LNA и его RTL-SDR он смог принять пульсар B0329+54 за время интеграции примерно 2–2,5 часа.
Michiel Klaassen – Из Радиообсерватории Двингелу в Нидерландах Мичел использовал их большую антенну диаметром 25 м и RTL-SDR для обнаружения B0329+54 на частоте 419 МГц.
Peter East & Guillermo Gancio – Питер и Гильермо использовали большую антенну диаметром 30 м на Институте аргентинской радиоастрономии (IAR) в Аргентине и RTL-SDR для обнаружения пульсара Вела (B0833-45) на 1420 МГц.
Что касается аппаратного обеспечения, судя по вышеупомянутым проектам, вам понадобится RTL-SDR-донгл (могут использоваться и другие более дорогие SDR), антенна такой величины, какую сможете получить (в сочетании с какой-то системой наведения антенны), усилитель с низким коэффициентом шума (0,5 дБ или менее желательно) установленный непосредственно рядом с антенной, несколько линейных усилителей, если кабель длинный, и, возможно, фильтр, если вы наблюдаете помехи от наземных сигналов.
Обзор программного обеспечения для обнаружения пульсаров с помощью RTL-SDR можно найти на странице программного обеспечения Группы нейтронных звёзд. По сути вам нужна программа анализа, которая может работать с несжатными IQ-данными, собираемыми RTL-SDR и антенной. Это программное обеспечение ‘складывает’ данные, ищет регулярные шумовые всплески пульсаров. Выходные данные можно использовать для создания графика, показывающего период вращения пульсара, что подтверждает обнаружение.
Источник:
