Fachgruppe Radioastronomie

Die Radioastronomie-Vorversuche

Um praktische Erfahrungen mit Radioastronomie am Ort des geplanten Radioteleskops zu sammeln, hat die Fachgruppe Radioastronomie Vorversuche konzipiert und diese seit August 2015 in mehreren Phasen durchgeführt.

Die Ziele der Vorversuche waren:

Vorarbeiten leisten, bis Realisierung eines 3-m-Radioteleskops möglich ist
Erfahrungen mit vorgesehenen Hardware- und Software-Komponenten sammeln
Störsituation in der Zielumgebung erforschen
Praktischen Radioastronomie-Betrieb auf der Sternwarte etablieren und längerfristig aufrechterhalten

In der ersten Phase sollte mit möglichst geringem Aufwand die Möglichkeit radioastronomischer Beobachtungen von der Sternwarte aus aufgezeigt werden.

Dazu wurden einige Einschränkungen in Kauf genommen:

möglichst auf vorhandene Komponenten zurückgreifen (Leihgaben von FG-Mitgliedern),
Frequenzbereich zunächst 1296 MHz (Ziel: 1420 MHz),
eingeschränkte Beobachtungsmöglichkeiten.

Es ergab sich damit ein nur geringer Investitionsbedarf (z. B. für Montagematerial, beschafft von der vormalige NAG (heute AGN) und für einen rauscharmen Verstärker, beschafft vom DARC).

Der Vorversuch war so angelegt, dass ein schrittweiser Ausbau Richtung Zielkonfiguration möglich war. Als innovativer Ansatz wurde der Einsatz eines "Software-Defined-Radio"-Empfängers (USRP der Fa. Ettus) realisiert, wodurch sich vielfache Möglichkeiten für die Gewinnung und Auswertung der Messdaten mit digitaler Signalverarbeitung ergeben, die auch künftigen Anforderungen angepasst werden kann.

Mit diesem einfachen Aufbau konnte bereits die Radiostrahlung der Sonne gemessen werden und daraus die Zeitgleichung, d.h. die Verschiebung der örtlichen Mittagszeit im Lauf eines Jahres, über mehrere Monate hinweg ermittelt werden. Der Aufbau und die ersten Ergebnisse sind in einem detaillierten Bericht dokumentiert, der im "Regiomontanusboten" 2/2016 erschienen ist.

Ein weiterer Ausbau des Vorversuchs erfolgte Anfang Mai 2016. Insbesondere wurde dabei erreicht:

Verbesserung der Antennenbefestigung
Einsatz eines Azimut- und Elevationsrotors, sodass die Ausrichtung der Antenne über das Internet fernbedienbar ist
Ersatz der Yagi-Antenne durch einen 1,5-m-Gitterspiegel

Durch den Einsatz des 1,5-m-Spiegels ergab sich bereits eine deutliche Verbesserung des Signals des Sonnenrauschens gegenüber der Yagi-Antenne, sodass der weitere Ausbau des Vorversuchs gerechtfertigt schien.

Als weitere Schritte folgten 2017:

Umstellung auf 1420 MHz (Feed und Vorverstärker)
Realisierung eines "Dicke-Radiometers" mit einem zweiten Verstärker
Verbesserte Befestigung des Gitterspiegels am Rotor

Nach der Umstellung auf 1420 MHz konnte die Strahlung von Wasserstoffwolken aus verschiedenen Gebieten der Milchstraße beobachtet werden.

Mit der Inbetriebnahme des 3-m-Radioteleskops im Mai 2018 konnten die Vorversuche abgeschlossen werden. Das 1,5-m-Radioteleskop wird aber als Erprobungsplattform für die Entwicklung von Hard- und Software weiterbetrieben.

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