A dërgoi sinjale nga Hëna, anija japoneze?

E gjithë bota dëgjoi për uljen më precize në hënë të modulit hënor japonez SLIM (Smart Huadhënës për Investigimin e Hënës) më 19.12.2023 dhe problemet që pati moduli me panelet fotovoltaike për shkak të përmbysjes.

Pak njerëz e dinë se SLIM, përpara se të binte në një lartësi prej vetëm 1.8 m mbi sipërfaqen hënore, lëshoi ​​dy rovera të tjerë, LEV-1 dhe LEV-2 (Automjetet e Ekskursionit Hënor), vepër e radio amatorëve japonezë.

LEV-2, ose SORA-Q, ka madhësinë e një topi bejsbolli, një masë prej vetëm 250 g dhe lëviz duke kërcyer përgjatë sipërfaqes së Hënës.

Ka dy kamera të vogla, me ndihmën e të cilave ka regjistruar modulin SLIM të përmbysur dhe komunikon me LEV-1, i cili është në kontakt me Tokën.

Për ne është veçanërisht interesant LEV-1, me përmasa 26x40x30cm dhe një masë prej 2.1 kg.

Ka një radiotransmetues me rreze 70 cm, i cili përveç dërgimit të imazheve nga LEV-2 në Tokë, transmeton gjithashtu sinjale telegrafike, FM dhe të moduluara dixhitale (PSK-44) me shenjën e thirrjes JS1YMG, si dhe të dhëna telemetrike për temperaturën. dhe rrezatimi i hënës.

Në mbrëmjen e 31 janarit 2024, Nikolçe dhe unë, Z32TW, u përpoqëm të merrnim sinjalet e dobëta nga LEV-1 në një frekuencë prej 437.41 MHz.

Ne përdorëm një antenë Yagi me 17 elementë me gjatësi 3,5 gjatësi vale dhe një fitim Ga=15,6 dBi, një parapërforcues me zhurmë të ulët me një fitim G=20 dB dhe një shifër zhurme prej NF= 0,6 dB të montuar në vetë antenën. , 1.5 m kabllo koaksiale, marrës SDR dhe celular si terminal.

Nikolce e drejtoi antenën me dorë dhe vizualisht dhe unë punova me marrësin SDR.

Në orën 23 pas lindjes së diellit, hëna sapo kishte dalë mbi pemët në park dhe ne mundëm të fillonim të merrnim, megjithëse pritja në lartësi të ulët, përmes shtresave të trasha të atmosferës ishte shumë e vështirë dhe e pafavorshme.

Për më tepër, Hëna ishte në apogje, domethënë në pikën më të largët nga Toka, në një distancë prej 405,000 km, e cila është jashtëzakonisht e pafavorshme.

Gjëja e parë që vumë re ishte zhurma shumë e fortë tokësore, kryesisht e polarizuar horizontalisht, e cila ra ndjeshëm me më shumë se 10 dB me polarizimin vertikal të antenës.

Në një gjerësi të brezit të marrësit prej 2 kHz (më e ngushta e mundshme kur përdorni një telefon si terminal), ne vëzhguam shkurtimisht një linjë spektrale të gjerë, por të dobët diku rreth 437,415 MHz, ndoshta nga sinjalet dixhitale PSK-44. Sigurisht, asgjë nuk mund të dëgjohej nga veshi.

Zhvendosja e dopplerit në lindjen e hënës ishte rreth +1kHz, por unë e lë të hapur mundësinë që SDR të mos ishte i kalibruar mirë (duke përdorur një radio dore), kështu që frekuenca nuk përputhej saktësisht me atë të raportuar nga japonezët.

Ka pasur edhe zbehje (dobësim dhe fuqizim të sinjaleve me një periudhë rreth 5-10 s), ndoshta nga lëvizja e roverit në Hënë. Fatkeqësisht, sinjalet nuk u regjistruan në polarizimin vertikal, ku zhurma ishte më e dobët për ne, por prenë zhurmën e fortë tokësore në polarizimin e zhdrejtë.

Në atë moment telefoni u bosh dhe eksperimenti ynë përfundoi befas pa mundur të regjistroja asgjë.

Nikolcen tashme i desh te flinte se ishte vone dhe te nesermen duhej te shkonte ne pune dhe une nuk munda te vazhdoja vetem.

Duke lexuar në internet, zbuluam se pikërisht më 31 janar 2024, në polin jugor të Hënës fillon nata hënore, e cila do të zgjasë 14 ditë.

Për shkak se roveri hënor është kaq i vogël (madhësia e një top bejsbolli), ai nuk ka një burim energjie radioizotopi për ngrohje, kështu që nuk ka gjasa të mbijetojë natën hënore -130 gradë Celsius.

Planifikojmë të provojmë sërish të dielën me një pajisje më të mirë për zonën 70 cm (Kenwood TS-811), si dhe me një kompjuter desktop dhe programin Spectran për filtrim të thellë dixhital në gjerësi bande deri në 1 Hz.

Fatkeqësisht, nëse supozimet se roveri tashmë ka vdekur bëhen të vërteta, asgjë nuk do të dalë nga eksperimenti ynë.

Nëse do të kisha ditur për ndodhjen e natës hënore më 31 janar në zonën e Polit Jugor të Hënës, me siguri do ta kisha provuar vetë me çdo kusht, edhe nëse do të rrija jashtë gjithë natën vetëm. Ishte vërtet shumë emocionuese.

Llogaritjet e mia thonë se në portën e antenës kemi pasur një fuqi prej Prx=-153,3 dBm, ndërsa fuqinë e zhurmës (galaktike dhe tokësore), në një temperaturë të vlerësuar të zhurmës së sistemit T=150 K (nëse nuk do të synonim një konstelacion të zhurmshëm. ) dhe në gjerësinë e brezit të marrësit prej 1000 Hz duhet të jetë Pn=-146,8 dBm, që do të jepte një raport sinjal/zhurmë SNR=-6,5 dB, domethënë sinjale rreth 4 herë më të dobët se pragu i zhurmës në gjerësinë e brezit të caktuar.

Por me filtrim dixhital agresiv (me një gjerësi brezi nën 100 Hz) dhe nëse do të prisnim momentin kur sonda emetonte një sinjal telegrafik me brez të ngushtë, ndoshta do të merrnim një linjë spektrale krejtësisht të qartë dhe ndoshta një sinjal audio të dëgjueshëm nga Hëna sipër. dyshemeja e zhurmës.

Ndryshe, zbutja e sinjaleve në rrugën Hënë-Toka në këtë frekuencë është rreth -197.4 dB, që është pothuajse 100 dB më e ulët se në shtegun e dyfishtë të reflektimit Tokë-Hënë-Toka, prandaj është e mundur të merren sinjale nga të tilla. një transmetues i dobët. Nëse një rover në hënë do të kishte një antenë aq të madhe sa e jona, me siguri do të ruante një lidhje.

Në çdo rast, sado të pakta të jenë shanset, do të provojmë sërish të dielën, diku rreth orës 7-8 të mëngjesit kur hëna është relativisht lart në qiell, me shumë më pak zhurmë tokësore.

Nëse sonda arrin të mbijetojë edhe 14 ditë të tjera në natën polare, diku rreth datës 14 shkurt, hëna do të jetë në perigje, vetëm 365,000 km nga Toka, gjë që do të na jepte rreth 2 dB sinjal më të fortë dhe një raport më të mirë sinjal-zhurmë. .

Është praktikisht e pabesueshme se si është e mundur me një fuqi transmetuesi prej vetëm 1 W dhe një antenë të vogël gjithëdrejtuese me një fitim prej mezi 3 dBi që sinjalet të merren në Tokë me pajisjet tona mjaft modeste, por llogaritjet thonë se me pak fat është e mundur.

Agjencia japoneze hapësinore përndryshe përdor një antenë të madhe parabolike me diametër 15 m, me ndihmën e së cilës arrijnë të marrin edhe një imazh televiziv nga roveri në Hënë.

Në çdo rast, nuk është vetëm një sukses i madh i agjencisë japoneze të eksplorimit hapësinor JAXA, e cila realizoi uljen më të saktë në Hënë në histori me një gabim pozicioni prej vetëm 55 m, por edhe një sukses i madh i radio amatorëve japonezë.

Arriti të bëjë që agjencia të marrë dhe të çojë në Hënë dy roverët e tyre të vegjël me pajisje dhe një transmetues radio amator 70 cm.

Ky është transmetuesi i parë radio amator në Hënë, dhe le të shpresojmë se nuk do të jetë i fundit.