“听”流星

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  背景
  
  自从二战时发现流星可以反射无线电波,便有人通过无线电来监听流星活动。这当中大致有两种监听方法,一种是只有专业人士才能进行的雷达观测——主动式,另一种是简单易行、通过反射来监听的——被动式。
  流星是发生在大气层80千米~120千米高空的天象。当流星体与地球大气相遇时,本身会与飞行路径上的空气分子剧烈摩擦,产生高温,使空气分子电离,形成一个电离气体柱。同电离层反射无线电波的道理一样,这个电离的气体团也可以在发射台与接受者之间产生反射。反射频率的波段在40兆赫兹~150兆赫兹之间。普通FM广播的波段通常在88兆赫兹~108兆赫兹之间。通过接收这种反射信号就可以间接地“观测”到流星了。
  利用这种手段来记录流星相当简单。将接收机的频率调到处在地平线以下的一个电台的波段上。电台与接收机之间的距离应该保持3200千米~16000千米。通常商业电台是最好的信号源,当然用机场的地面发射台也很好。正常情况下,此时是听不到电台的声音的,只有背景噪音。但是当流星在适当的位置出现时,它的余迹就会反射无线电波,这样观察者就可以收到一个短暂的信号(通常为0.1秒~4秒)。如果是一颗比较大的流星,信号可以持续存在几分钟。这种观测不受大气条件的影响,无论刮风下雨都可以进行,因此很适合进行长时间的持续观测。
  下面来具体介绍一下有关无线电观测流星的内容。
  
  设备
  
  无线电观测对所接受的无线电波的频率有很严格的要求,最好选择数字调谐式的收音机。使用数字调谐式收音机很容易将接收频率锁定在我们选择的波段上。至于天线则要使用引向反射天线(八目天线),天线的具体型号要根据接收地点的具体情况来选择。天线信号的输入电缆最好有屏蔽措施,以免引入干扰。
  
  要点
  
  架好天线,打开收音机,将频率从88兆赫兹-108兆赫兹搜索一周,记录下没有音乐、人声的噪音波段。在这些波段中必须保证无论天线朝向哪个方向,都只能听到静电噪声。另外天线也没有必要架高,因为这样反而会引入一些不必要的信号干扰。
  在你找到一些符合要求的频率波段之后,再从这些只有静电噪声的波段中筛选出适合观测的频率。方法有两个。那么,第一个——对于一般的观测者来说更为适用的方法——将你的设备带到距离城市50千米以外或者更远的地方。第二个是找来更为灵敏的接收机和接收能力更强、方向性更好的天线。在选择其中一种方法之后,再重复前面的工作,将频率从88兆赫兹~108兆赫兹搜索一周,找到出现在静电噪声波段的电台(不一定听得清楚,有信号就行),记下频率。
  剩下来的工作就是确定这些观测用频率的具体参数。有些时候信号来自几百几千千米以外的电台,方位很难直接确定。唯一的方法是到图书馆找到有关的资料,查到信号的来源。如果没有这种工作频率与电台的对照表,那么剩下的办法只有是找出周围500千米~800千米内功率大于30千瓦的电台。然后,在地图标出电台的位置,将北点设为零度方位,求出电台的方位角;再利用罗盘,将天线对准电台的方向;同时利用量角器将天线的倾角调节到45°,固定好。
  
  监听
  
  接下来就是监听这些频段,如果有高度和位置合适的流星划过,我们就能够接收到信号了。通过这种方法可以探测到视亮度至少为8等的流星。这种信号的持续时间一般不会超过1/4秒,听到的通常都是很短的“爆破音”。如果遇到大流星,则可能会听到一段“音乐”。这种信号一般很突然,但是却非常清晰。有时候飞机也会产生反射信号,但这种信号过后一般都会听到飞机的轰鸣声,从而很容易从记录中剔除。
  确定一个有规律的收听计划,这样可以对同一个天区不同时间的流星数目进行比较。一般来说18时收到的信号较少,一般为7个/秒;凌晨6时收到的信号相对较多,一般为60个/秒。当然遇到流星雨则是另外一回事情。
  收到信号之后应当及时记录下来。方法是找一个计数器,只是简单记录每小时接收到的信号数,而不考虑信号的持续时间。如果信号持续1秒以上,则应当在纸上记录下来。在每个观测时段内至少应当用这种方法持续观测半小时。
  那些持续时间长达5秒以上的信号,很可能是由很亮的流星产生的。很显然,亮流星(亮度大于-1等)产生的反射信号的持续时间要比那些暗流星长。有些观测者发现,在不同波段上同一颗流星的信号的持续时间也是不同的。有些时候在收到信号的同时,还可以看到这颗流星。
  理论上,这种方法可以一天24小时连续进行,但实际上大多数观测者还是利用午夜到中午这一段时间来观测。当然,你也可以根据当地接收信号的情况来调整自己的观测时间。
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