RADIOASCOLTO

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ULF-ELF-VLF: Segnali radio dalla Terra

di Crisna Pengo

Prima di entrare nel tecnico voglio presentare le seguenti tabelle :

 

 

Banda	Frequenza	Lunghezza d'onda	Principali impieghi
	< 3 Hz	> 100,000 Km
ELF (Extremely low frequency)	3–30 Hz	100,000 Km – 10,000 Km	Comunicazione radio con i sottomarini, ispezione tubazioni, studio del campo magnetico terrestre
SLF (Super low frequency)	30–300 Hz	10,000 Km – 1000 Km	Comunicazione con i sottomarini, per es. la radio russa ZEVS
ULF (Ultra low frequency)	300–3000 Hz	1000 Km – 100 Km	Radionatura
VLF (Very low frequency)	3–30 KHz	100 Km – 10 Km	Marina, comunicazione con sommergibili in emersione
LF (Low frequency)	30–300 KHz	10 Km – 1 Km	Trasmissioni radio intercontinentali in AM, trasmissione del segnale di tempo standard per gli orologi radiocontrollati.
MF (Medium frequency)	300–3000 KHz	1 Km – 100 m	Trasmissioni radio in AM
HF (High frequency)	3–30 MHz	100 m – 10 m (Onde corte)	Radioamatori, CB, trasmissioni intercontinentali in codice Morse
VHF (Very high frequency)	30–300 MHz	10 m – 1 m	Radio commerciali in FM, Aviazione, Marina, Forze dell'ordine, Televisione, Radioamatori, Radiofari
UHF (Ultra high frequency)	300–3000 MHz	1 m – 100 mm	Televisione, Telefonia cellulare

Per non entrare troppo nel difficile, consideriamo che ogni persona usa giorno dopo giorno uno spettro di gamma a radiofrequenza ossia, ascolta la radio, guarda la televisione e parla al cellulare, ormai l’elettronica è di casa....Ma la cosa più eclatante è che ci sono porzioni di gamma come da tabella che rientrano nello studio dei fenomeni anomali. Durante le nostre uscite sul campo, oltre alle foto all’infrarosso e alla visione notturna, ci occupiamo delle telecomunicazioni: arrivati sul posto con la strumentazione, ci si pone sempre in primo luogo la ricerca sulle onde ULF-ELF-VLF e SHF. Ma cosa sono queste tipo di onde? Il nostro pianeta essendo una fonte di onde create artificialmente dall’uomo (vedasi radio commerciali, tv, servizi vari) presenta anche una gamma di frequenza che si estende nella prima parte dello spettro radio ossia da 0-30 khz, le cosiddette onde ULF-ELF-VLF chiamate onde naturali emesse dalla nostra atmosfera quando incontrano particelle provenienti dallo spazio profondo, ma anche in seguito ad interazioni che avvengono all’interno della stessa atmosfera. Se gli esseri umani avessero antenne al posto delle orecchie, ascolteremmo una sorta di sinfonia di strani rumori, pigolii, che gli scienziati chiamano con nomi esotici tipo tweeks, whistler e sferics. I nostri sensi li percepiscono come strani suoni simili a quelli che a volte appaiono nei film di fantascienza, ma si tratta di cose reali. Le emissioni radio di carattere naturale, per quanto non ascoltabili usualmente dalle nostre orecchie ma da appositi ricevitori, sono intorno a noi nel nostro ambiente (i ricevitori sono assai semplici, per quanto non comuni presso le case anche dei più appassionati radioamatori). Questi consistono solo di un’antenna ed una serie di circuiti integrati che funzionano da amplificatori del campo audio e sono sensibili alle radio onde con frequenze che vanno dalle poche centinaia di hertz ai 10-12 khz. Chiunque abbia una connessione internet, mediante un sito posto in rete dalla NASA al centro di volo spaziale di Marshall in Alabama, può ascoltare le VLF  all’indirizzo http://www.spaceweather.com. Come molti sapranno è quasi impossibile ascoltare radio natura dalle nostre abitazioni a causa dell’inquinamento magnetico della rete elettrica (che è di 50HZ anche in vicinanza di condotti elettrici in aperta campagna), quindi l’interessato dovrà essere ben distante da ciò, cosa non facile qui in Italia. I suoni più usuali da ascoltare sono le sferics (da atmospherics),ovvero quei rumori secchi e gracchianti che coprono ampie zone del campo radio in coincidenza di temporali. Alcuni di queste sferics riescono a viaggiare fino a compiere un completo giro intorno alla Terra e la Ionosfera (lo strato dell’atmosfera ionizzato dalla radiazione ultravioletta del Sole). La ionosfera e la superficie terrestre formano una guida d’onda naturale e le sferics viaggiano attraverso questa guida d’onda diventando tweeks. Il suono dei tweeks è quello ascoltabile da questo tipo di ricevitore. Gli impulsi creati dai temporali che viaggiano in questo modo sono altamente dispersivi, molto più dei tweeks e vengono chiamati whistlers per il loro suono simile ad un lento fischio dalle tonalità discendenti. L’ascolto è ottimale dopo un temporale in cui si ha la caduta dell’atomo. Le ULF-ELF-VLF si possono ascoltare ottimamente all’alba e al tramonto, ma il periodo migliore è durante della notte.

Tornando all'operatività sul campo, personalmente comincio con l’esplorare la gamma dei segnali naturali ULF-ELF-VLF con il ricevitore (non sarà un grande ricevitore professionale, ma mi ha dato buoni risultati) collegato ad un notebook in modo da poter registrare l’evento. Fondamentale è capire se ci sono disturbi in zona legati a segnali di tipo sottomarini come da tabella, che possono disturbare la ricerca. Crepitii , suoni e fischi caratterizzano il tutto. Il ricevitore è dotato di un uscita in cuffia, uscita pc, e di una cassa entrocontenuta per attuare la ricerca. I circuiti del ricevitore sono molto semplici ed esistono molti schemi in materia reperibili anche in Internet; dirò solo che vengono usati semplici amplificatori audio in modo da esaltare la porzione di gamma VLF. I segnali registrati vengono poi elaborati mediante sofisticati software, anche in modo tridimensionale. Ricordiamo che le ULF-ELF-VLF sono anche precursori di terremoti, mentre nel campo delle anomalie si sono riscontrate frequenze di questo tipo sui crop circles o dopo avvistamenti di presunti oggetti volanti non identificati.

Un discorso a parte è l’esplorazione delle microonde: questo è il settore che curo con interesse da molti anni come radioamatore.  Utilizziamo frequentemente le SHF soprattutto in fonia (FM-SSB) oppure in ATV (amateur television), trasferimento di immagini da km a km con l’ausilio di dirette (punto a punto) o ponti radio a microonde. Le frequenze vanno dai 1.2 Ghz a 248 Ghz a livello amatoriale e la parte più interessante in campo aperto è l’ausilio di un semplice ricevitore scanner di ottima qualità con preamplificatore d’antenna incorporato, molto importante date le perdite di segnale in dB attraverso queste gamme. La frequenza nota ed esplorata da noi è 1420 Mhz banda dell’idrogeno, dove ci sono tutti i presupposti di captare segnali anomali di origine naturale e non ( a volte possono esserci disturbi creati da ponti di trasferimento radio, ma so che esistono enti che controllano il "traffico" su questa frequenza, in modo tale che venga lasciata libera il più possibile ed esente da disturbi vari). L’antenna usata in questo caso è una semplice Yagi accoppiata con altre mediante dei splitter in modo da avere un guadagno omogeneo in tutta la porzione di gamma. Anche qua abbiamo ottenuto diversi risultati molto concreti, questi segnali possono essere ascoltati nel sito che state visionando. La frequenza 1420 è usata da molti ricercatori per il fatto che è la molecola di risonanza dell’idrogeno e di solito si dice che dove c’è acqua...c’è vita. Non vogliamo paragonare i nostri semplici mezzi ai più diffusi radiotelescopi, sarebbe un utopia, ma di solito si comincia da poco.....e si finisce per avere risultati inaspettati.

Antenna Yagi e ricevitore da 0Mhz a 1800Mhz sintonizzato sulla frequenza dell'idrogeno

Prossimamente verranno fatti esperimenti a lunga distanza, nel senso che verranno posizionati dei trasmettitori audio, video e digitali in modo da avere sottocontrollo la situazione a distanza, monitorando le zone più importanti.

 

METEOR SCATTER

Oltre alle ricerche sulle onde VLF e microonde, in determinati periodi dell'anno e precisamente ad Agosto (passaggio delle Perseidi) e Dicembre (passaggio delle Geminidi), si può effettuare il Meteor Scatter ovvero l'ascolto del passaggio di bolidi e meteoriti nell'atmosfera terrestre. Quando una meteora entra nell'atmosfera, i suoi atomi e le molecole atmosferiche, a causa di urti reciproci, si ionizzano emettendo una  radiazione nella banda del visibile (si nota la scia luminosa). La scia ionizza l'atmosfera e fa in modo di creare una superficie di rimbalzo per le onde radio comprese tra 40Mhz e 150 Mhz: si ascolta così l'eco del passaggio meteoritico. Viene usata un'antenna direttiva collegata ad un ricevitore VHF, a sua volta collegato ad un computer con appropriato software per analisi; si sintonizza il tutto su una frequenza nota di un trasmettitore radio o TV lontani (non captabili nella nostra zona a causa della curvatura terrestre o perche' separati da ostacoli elevati come per esempio le montagne). In questo modo le onde radio emesse durante il passaggio della meteora rimbalzeranno verso il nostro ricevitore.

L'effetto che si ascolta ha una durata proporzionale alla persistenza della scia della meteora (va da 0,1 sec. a 6sec.) e si potranno udire strani rumori, tipo l'aumento del rumore di fondo, strani fischi, crepitii....

 

TRASMISSIONI VIA LASER

Oltre alle VLF e microonde, stiamo sperimentando trasmissioni e ricezioni di segnali radio, dati e video usando il laser.

Il laser, ovvero i diodi laser si suddividono in tre tipi:

LASER InGaAIP= diodo che emette la radiazione fra i 670nm e i 680nm, quindi visibile all'occhio umano con una colorazione di tipo rosso intenso.

LASER GaAIAs= diodo che emette la radiazione sui 750nm-880nm e quindi rientra nello spettro dell'infrarosso, non visibile dall'occhio umano.

LASER InGaAsP= diodo che emette la radiazione fra i 1300nm e i 1500nm, sempre nello spettro dell'infrarosso.

Il funzionamento di un diodo laser si basa sull' amplificazione di fotoni all'interno di un suo chip dove si ricavano altri fotoni con uguale lunghezza d'onda, i quali successivamente si sommeranno fra loro in fase aumentando così l'intensità luminosa.

Il diodo laser per funzionare ha bisogno di bassa tensione (inferiore a 5Volt) e non va incontro a usura nel tempo; è sensibile agli sbalzi di temperatura elevati e presenta una sua curva di pedenza, cioè al variare della temperatura varia la frequenza di emissione della luce laser: ad esempio, a 0° il diodo laser emette una luce sui 665nm, a 15° emette una luce sui 670nm, a 50° emette una luce sui 780nm. Quindi bisognerà fare in modo di non aumentare o diminuire troppo bruscamente la temperatura del diodo per non bruciarlo, applicandogli un sistema di raffreddamento (ad esempio un'aletta di raffreddamento). E' sensibile a disturbi elettrici vicini e alle cariche elettrostatiche: se si va ad operare su un diodo laser è consigliato non indossare scarpe con suola di gomma, indumenti sintetici e ricordarsi di avvolgere un filo di rame al proprio polso collegandolo a terra, in modo tale da scaricare le cariche elettrostatiche!

La luce emessa deve essere obbligatoriamente convogliata all'interno di un obiettivo ottico, in modo tale da concentrarla per evitare che si disperda dopo pochi centimetri. In questo modo si ottiene il classico punto luminoso rosso.

La trasmissione via laser (per ora con una potenza sperimentale di 5milliWatt) può essere usata anche nel campo delle VLF: collegando un ricevitore VLF al trasmettitore laser, lo posso posizionare in un determinato punto di studio e piazzare il ricevitore ad una distanza maggiore (per ora intorno ai 300mt). Il ricevitore sarà a sua volta collegato al notebook con un software per analisi spettrografiche.

Questa tecnica di trasmissione è molto interessante perchè permette di trasmettere e ricevere senza interferenze esterne da parte di altri segnali: la frequenza radio VLF viene convertita in una frequenza ottica e successivamente ritradotta in frequenza radio per essere analizzata.

Prossimamente verranno effettuate sperimentazioni con laser nello spettro dell'infrarosso...

    Crisna mentre effettua prove di trasmissione via laser

Per visionare la relazione e il file audio sulle prove di trasmissione VLF via Laser andare alla pagina FILES

 

Il 45°GRU ha costituito anche un PROTOCOLLO D'INTESA con il GRUPPO ASTROFILI POLESANI per uno studio sulle onde radio di fenomeni astronomici e FLA (FENOMENI LUMINOSI ANOMALI).

 

 

 

                                      

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