радиомониторинг экзопланет...

[druid3]

Привет! А не слышал ли кто о любительских (ну а возможно и профессиональных) группах радионаблюдений мониторящих такие планеты как недавно открытая Проксима Кентавра b? Спасибо!
 
P.S.: Кто конечно "копал вопрос" знает, но многие прочтут об этом впервые, потому пару слов пояснений. В оптическом диапазоне наше Солнце одинокий желтый карлик, но в метровом, а сейчас и в дециметровом диапазонах, яркая система двойной звезды(с периодом пульсации в полгода, если смотреть под углом к оси вращения). "Второй звездой" выступает Земля и сияет она, как вы уже догадались, благодаря искусственным передатчикам. Так можно "подсмотреть" техногенную активность на планете. (С.А.Каплан "Элементарная радиоастрономия" ст.116-117) Здесь есть разумеется одно но... Кто разбирается в современных телекоммуникациях (да и радиолокации) знает, что все современные радиосистемы имеют тенденцию к снижению мощностей (микросоты вместо киловаттных передатчиков) и приближению спектра своего сигнала к белому шуму (уход от квазикогерентности). Делается это в целях экономии и помехоустойчивости соответственно и потому стоит ожидать такой тенденции у любой техногенной цивилизации. Потому картина может быть еще интереснее - за десятки лет наша система вспыхнула по яркости как двойная звезда, а затем, за те же десятки лет, "остыла", правда все же не до теплового фона(на порядки его превышая).

Вот поиск такой активности в радиодиапазоне в системах с планетами в "зоне Златавласки" и представлял бы интерес. Проблемой является разумеется низкое разрешение радиотелескопов. Да, разумеется, я знаю что такое интерферометр. Но вряд ли кто-то захочет использовать дорогие радиоинструменты для столь далеких от фундаментальной науки целей. О больших любительских радиоинтерферометрах я не слышал. Но они и не нужны, достаточно связать амплитуду мощных радиовсплесков с периодом обращения уже известных планет...

[Змей Петров]

Кто разбирается в современных телекоммуникациях (да и радиолокации) знает, что все современные радиосистемы имеют тенденцию к снижению мощностей (микросоты вместо киловаттных передатчиков) и приближению спектра своего сигнала к белому шуму (уход от квазикогерентности).

Не совсем так - наиболее мощные сигналы(в импульсе) дают РЛС, а они как раз имеют тенденцию к увеличению мощности.

Ну и почему период полгода? Вроде год.
И ещё. Разрешения наших радиотелескопов достаточно, что бы разрешить 1 а.е. с десятка СЛ?
Если нет, то никакой "дв.звезды" не будет, будет просто обычный желтый карлик с наложенным на него необычным радиоспектром. Если только наблюдатель не окажется очень точно в плоскости орбиты Земли.

[Змей Петров]

Надо еще учесть что радио-эмисиия с Земли - широкополосная (и вцелом издалека напоминает квази белый шум)

Скорее очень частая гребенка из очень узких линий.

[DimVad]

Потому картина может быть еще интереснее - за десятки лет наша система вспыхнула по яркости как двойная звезда, а затем, за те же десятки лет, "остыла", правда все же не до теплового фона(на порядки его превышая).

Вот поиск такой активности в радиодиапазоне в системах с планетами в "зоне Златавласки" и представлял бы интерес.

Т.е. ищем цивилизацию, развивающуюся абсолютно синхронно ?

[druid3]

Не совсем так - наиболее мощные сигналы(в импульсе) дают РЛС, а они как раз имеют тенденцию к увеличению мощности.

Ну там тоже переход к шумоподобным сигналам обещает общее снижение мощности требуемое для данной радиолинии. Но да, радары именно. Все можно запрятать в кабели, но не радары!

Ну и почему период полгода? Вроде год.

Смотрим на нашу систему с ребра. Видны Солнце и Земля Pr = Pe + Ps. Проходит 3 месяца. Земля затеняет солнце Pr = Pe. Еще 3. Опять Pr = Pe + Ps...

И ещё. Разрешения наших радиотелескопов достаточно, что бы разрешить 1 а.е. с десятка СЛ?
Если нет, то никакой "дв.звезды" не будет, будет просто обычный желтый карлик с наложенным на него необычным радиоспектром. Если только наблюдатель не окажется очень точно в плоскости орбиты Земли.

Ну да... Так собственно я из-за чего пишу то? Планеты заведомо обнаружены. Зачем нам 1 а.е. тем более, что Проксимы Кентавра этого недостаточно? Смотрим на участок неба. Огромный по меркам оптической астрономии. Наш месяц. Получаем простой одномерный график радиояркости. Делаем автокорреляцию. Смотрим график. О боги! Ощутимый компонент на 5.6 дней! Профит!

Т.е. ищем цивилизацию, развивающуюся абсолютно синхронно ?

Да хоть какую бы найти.

Верно. Гоминиды, разумные еноты, да кто угодно, должны идти похожими путями и если у них есть глаза то мимо природы ЭМВ им будет все-равно не пройти. Или Вы о временнОй синхронности? Так это пик будет сложно уловить(переход от гармонических систем к стохастическим) да и то если он будет. Но излучать все-равно придется. Тут вот еще что - "фонить" будут электродвигатели, силовые преобразователи (12V->220V например), витые пары линий передач, медицинские установки, ядерные взрывы и т.д. Т.е. любую хозяйственную деятельность будет сопровождать ЭМ-фон. Да для нашей цивилизации это на порядки(и порядки) меньшая, но для суперцивилизаций - ощутимая. Потому, ИМХО, такой поиск даст намного более ощутимые результаты чем прослушка космичеких пустот на 1400 MHz.

Кстати, тезис, что более развитые цивилизации не должны использовать ЭМВ для связи или ещё для чего ничем не обоснован.

Даже если завтра откроют "лучи быстрее света" у нас это заинтересует горстку физиков и Илона Маска. В планетных масштабах ЭМВ удобны и практичны.

[VimanaPro]

Кстати, тезис, что более развитые цивилизации не должны использовать ЭМВ для связи или ещё для чего ничем не обоснован.

На сайт ДАРПА зайдите, там всё прекрасно обосновывается

[druid3]

Это в пределах СС наша планета сияет ощутимо ярко.
А на расстояниях в световые годы довольно сложно "увидеть" это.

Да нет же! Она сияет ярче Солнца. В том то и парадокс. А что сложно увидеть...

Пусть у нас 10000 передатчиков по 1 kW. (ситуация с Европой в FM вещательном диапазоне - 88..108 MHz - на сегодняшний день). Итого 10ˆ7 W. Сразу приведем эту величину к милливатту т.к. в отношении принимаемой мощности к милливатту развиваемому на входных клеммах измеряется чувствительность приемников(величина dBm - например (-140) dBm чувствительность рации у охранника из супермаркета). Итого 10ˆ10 mW.  Один световой год ~10ˆ16 m. Площадь сферы 4*Pi*r*r -> 4*4*1,6*10ˆ33 -> 2,56*10ˆ34. Prx = Ptx/Ssp. -> ˜ 10ˆ(-24)итого -240 dBm. Фантасмагоричненько. Но это на кв.м. Увеличение площади антенн на 2-а порядка (100 кв.м - чтобы было с чем сравнить наш УТР-2 это 100 000 кв.м) это соскобление 20 dB. Автокорреляция это еще однократное соскобление 20 dB. Итого нам нужен гипотетический приемник в ~(-200) dBm с полосой в сотню мегагерц.

И еще раз повторюсь. Мы не строим 2D картинку! Мы наводим приблизительно на звезду и строим 1D.

Надо еще учесть что радио-эмисиия с Земли - широкополосная (и вцелом издалека напоминает квази белый шум)

...это да, но лампочка тоже обладает такого рода излучением, тем не менее мы можем судить о мощности ее радиоизлучения и/или его периодичности. 

[druid3]

Вы хотите убедить меня в том...

Помилуйте! Зачем бы мне это? Я просто хочу запустить фотонную торпеду в каких-нить соседей и посмотреть их реакцию... К чему мне кого-то в чем-то убеждать!?

А если серьезнее. В голове моей опилки и я хоть убейте не могу вот так с ходу понять как можно оценить снизу(минимально различимый сигнал) автокорреляционный метод для частоты 1/(5.6 дней) при заданной полосе.

А без этой оценки вот еще что. Все мы конечно знаем среднее значение мощности флюктуационных шумов на нагрузке. Pf = 4*k*T*R*B. Что важно помнить - если в вышеупомянутую формулу подставить Больцмана и комнатную температуру, то генерируемая в каждом герце спектра резистором на согласованную нагрузку мощность шума будет ˜174 dBm. И если мы зададимся исследовать сигнал в полосе 1 MHz (а это очень мало) то чувствительность нашего приемника будет ограничена в 114 dBm! Т.е. 126 dB нам должны дать антенна и автокоррелятор! Однако! Но не недостижимо!

И еще вот какая засада. Если в "FM диапазоне" (88..108 MHz) мы горим звездой то "рядышком" (118..136 MHz) относительно тихий диапазон для связи гражданских воздушных судов - здесь тоже есть киловаттные передатчики. Но по одному-два на крупный город да и то переодически работающих на передачу. И таких чередований множество. С частотами выше 20 MHz но ниже 40 MHz еще "смешнее" там есть 100 kW передатчики (последнее время только китайского радио) но ионосфера для этих частот периодически оптически толстая (отражает) и тяжело предсказать их "видимость" из космоса - скорее всего они были бы отсеяны как шум. Потому нужно подобрать полосу и угадать свойства инопланетной ионосферы.

[Змей Петров]

На сайт ДАРПА зайдите, там всё прекрасно обосновывается

Ничего я там не понял...
Если это та ДАРПА.

[Проходящий Кот]

Кстати, тезис, что более развитые цивилизации не должны использовать ЭМВ для связи или ещё для чего ничем не обоснован.

На сайт ДАРПА зайдите, там всё прекрасно обосновывается

А что сверхсвет открыли? Не стоит своё желание выдавать за реальность.....

[Змей Петров]

Ну Вы же сами напомнили про РЛС, а какой  спектр у очень коротких импульсов ?  - Квазибесконечный.

Это не мешает им иметь частоту несущей. Например современные военные РЛС(почему-то недолюбливаю слово "радар", хотя и "РЛС"-абревиатура нерусская)) перестраиваются по частоте для отстройки от помех.

Я имел ввиду, что работает одновременно несчетное число излучателей, транслирующих на базе частотной модуляции, ИКМ и часто c SSB, а также сотовые "релейки" + мировое поле TV и радио - вобщем, "радио-какофония"  еще та.

Из всего этого реально обнаруживаема совсем небольшая часть из них - вещательные УКВ станции, те же РЛС, м.б. ещё что-то. Моб.телефония слишком слаба по сигналу, сигнал от вещательных ДВ/СВ/КВ станций не проходит через ионосферу.
Остаются еще СДВ, с которыми не всё понятно...

Ну там тоже переход к шумоподобным сигналам обещает общее снижение мощности требуемое для данной радиолинии. Но да, радары именно. Все можно запрятать в кабели, но не радары!

Шумоподобность не означает квазибесконечную полосу сигнала.
В области РЛС идет борьба не на жизнь, а на смерть по дальности обнаружения/сопровождения(причем сразу многих целей, ещё и в условиях активных целевых помех), тут ничем не пренебрегают, в т.ч. и мощностью излучения. Так что будет только расти, если не настанет "мир-во-всём-мире".

[Змей Петров]

А что сверхсвет открыли?

Ну... ГВ открыли... вроде бы.

[Змей Петров]

Смотрим на нашу систему с ребра. Видны Солнце и Земля Pr = Pe + Ps. Проходит 3 месяца. Земля затеняет солнце Pr = Pe.

Каким процентом видимой поверхности Земля затеняет Солнце?
При нахождении исследователей точно в плоскости это будет ровно раз в год - Солнце затеняет Землю.

Ну да... Так собственно я из-за чего пишу то? Планеты заведомо обнаружены.

Но они не точно в плоскости.

Зачем нам 1 а.е. тем более, что Проксимы Кентавра этого недостаточно?

Если бы отуда шли сигналы подобные нашим, то их давно бы обнаружили. Нету там ничего.(если вообще сама планета есть)

Смотрим на участок неба. Огромный по меркам оптической астрономии. Наш месяц. Получаем простой одномерный график радиояркости. Делаем автокорреляцию. Смотрим график. О боги! Ощутимый компонент на 5.6 дней! Профит!

В теории просто) Как на практике?
B и откуда 5.6 дней? У меня примерно 0.55, возможно вы где-то нолик потеряли.

[sharp]

P.S.: Кто конечно "копал вопрос" знает, но многие прочтут об этом впервые, потому пару слов пояснений. В оптическом диапазоне наше Солнце одинокий желтый карлик, но в метровом, а сейчас и в дециметровом диапазонах, яркая система двойной звезды(с периодом пульсации в полгода, если смотреть под углом к оси вращения). "Второй звездой" выступает Земля и сияет она, как вы уже догадались, благодаря искусственным передатчикам. Так можно "подсмотреть" техногенную активность на планете. (С.А.Каплан "Элементарная радиоастрономия" ст.116-117) Здесь есть разумеется одно но... Кто разбирается в современных телекоммуникациях (да и радиолокации) знает, что все современные радиосистемы имеют тенденцию к снижению мощностей (микросоты вместо киловаттных передатчиков) и приближению спектра своего сигнала к белому шуму (уход от квазикогерентности). Делается это в целях экономии и помехоустойчивости соответственно и потому стоит ожидать такой тенденции у любой техногенной цивилизации. Потому картина может быть еще интереснее - за десятки лет наша система вспыхнула по яркости как двойная звезда, а затем, за те же десятки лет, "остыла", правда все же не до теплового фона(на порядки его превышая).

Нужно очень постараться, чтобы при наблюдении из другой системы обнаружить, что радиоизлучение идет не от звезды, а от некоего объекта на орбите. При первичных наблюдениях вы зарегистрируете суммарный спектр излучений из планетной системы, и обнаружите, что доля радиоизлучения в спектре необычно высока для звезд G-класса.

Поиски других звезд с похожей аномалией идут просто в рамках изучения космического пространства, классификации звезд и наблюдения за ними. Если бы нашлась звезда с подобными свойствами, об этом раструбили бы не меньше, чем про затмения Но пока, значит, ничего такого не нашли...

Вы хотите убедить меня в том,
что сгусток бушующей плазмы диаметром 14 миллионов километров излучает в радио-диапазоне меньше Земли ? ? ?

Плазма предпочитает излучать в более высоких частотах, в радиодиапазоне у Солнца четкий минимум. Точные расчеты я вам сейчас не приведу, но идея у специалистов SETI родилась далеко не вчера, думаю подсчитали что земное радиоизлучение должно заметно менять солнечный спектр.
Но проверить это достоверно можно только отправив зонд к Проксиме и, в качестве одной из задач зонда - пронаблюдать оттуда за Солнечной системой.

[druid3]

Каким процентом видимой поверхности Земля затеняет Солнце?

...малым.

При нахождении исследователей точно в плоскости это будет ровно раз в год - Солнце затеняет Землю.

Даже если так - первая гармоника в пол года - узкий минимум на затенение.

В соседней ветке нашел вообще ядреный материальчик. Если имеет место быть - то "пол года"(их "года") в любом случае - то звезда затеняет, то поворот "нежилой стороной".

Но они не точно в плоскости.

Да надо еще децибел 20 накинуть.

Если бы отуда шли сигналы подобные нашим, то их давно бы обнаружили. Нету там ничего.(если вообще сама планета есть)

А смотрели ли? И что значит давно? Планету буквально днями открыли. Без привязки к периоду вращения планеты данные "радиояркости" были бы некоррелируемы - отсевались как шум или причислялись к звезде.

Нужно очень постараться, чтобы при наблюдении из другой системы обнаружить, что радиоизлучение идет не от звезды, а от некоего объекта на орбите.

Не очень то и...

В теории просто) Как на практике?

Никак. Я для того и тему поднял. Есть ли группы в Индии, ЮАР, Китае, Ю.Америке, Австралии или Новой Зеландии или где там эту Проксиму видно? Было бы очень интересно изучить принятые ими данные.

B и откуда 5.6 дней? У меня примерно 0.55, возможно вы где-то нолик потеряли.

Да и Pi=4 у меня... Это же прикидки...

P.S.: Кстати да, наши 10ˆ(-24) mW/(m*m*Hz) -> 0ˆ(-27) W/(m*m*Hz)  а это 0.1 Янского. Если спектр в мегагерц - нужны миллионные доли Ян - получится выше самых современных радиотелескопов.   Гхм... А этот новый "китаец" с фасеточным зеркалом сколько там у него Янских предел? 

[snickers]

Не похоже, чтобы это оказалось посилам любителям.

А что может по сути поймать радиолюбитель?  Разрешенные Диапазон 1,8 МГц (160 м) и с промежутками до  28 МГц (10 м) то есть почти  СиБи диапазон, ионосфера отражает назад. А на LPD, PMR то есть 400-470 мГц можно поймать метеоспутники НОАА например или МКС. Но сиганал от другой звезды... Даже направленной антенной типа Яга и то наврядли. 
Вот тут Вот тут на картинке можно увидеть, что сквозь атмосферу проходит то, что правее от приблизительно 30мГц.  Но проблема в том, что там или военка или мобильная связь или полиция на двойке, или авиадиапазон, упаси там,  что то чирикнуть  в эфир и самолет навернуться)).  Рации которые в том диапазоне  можно купить это китайские типа Баофенга 5.  Много на нее не поймать. Любительские приемники это максимум ФМ то есть 100+/- мГц. Много сигналов с космоса в этом кусочке диапазона не поймать. не стоит забывать, что уже сейчас идет переход с аналогово вещания на цифру . Например стандарты TETRA, DMR, D-STAR. И аналоговая станция или приемник поймает только хрень непонятную. Какие же стандарты цифровой связи и модуляции у инопланетян нам неизвестно).  Так что радиотелескоп паять придется самому. Или ограничиться зашумленными диапазонами до 470 мГц. Выше просто у нас нет в продаже ни приемников ни радиостанций народного потребления)).
PS Так что сигнал "братьев по разуму" вполне может оказаться помехой от импульскной зарядки мобильного, или БП компа)). А так да едьте за город покупайте что то типа Баофенга5 + антенна «волновой канал» типа Яга

(кликните для показа/скрытия)

Наводитесь на звезду и в принимаемой станцией диапазоне прослушивате ее.  Правда Вы услышите ВСЕ сигналы с этого направления. И те что ПЕРЕД и те что ПОЗАДИ звезды. А уж выделить что то направленного типа сигнала от планеты...но самого модулированного сигнала в этом диапазоне, если случиться чудо будет достаточно))..

[snickers]

Плазма предпочитает излучать в более высоких частотах

У плазмы нет несущей..

[аспирант]

Спектр излучения Солнца
Вы хотите увидеть на этом фоне излучение земной цивилизации? Господа, это уже не смешно. Попытайтесь услышать писк комара на фоне гула Ту-95 

[druid3]

Даже направленной антенной типа Яга и то наврядли.

Да хоть диполь Надененко. Нужно просто правильно их подключить.

Так что радиотелескоп паять придется самому. Или ограничиться зашумленными диапазонами до 470 мГц. Выше просто у нас нет в продаже ни приемников ни радиостанций народного потребления)).

Ну "самому" его придется в том или ином виде "ваять" в "радиотоварах" то не купить.  Что до частот и нежелания "поять" (а это экономия ресурсов, что-бы там кто не говорил) - что это Вы за "свисток" забыли? Сам по себе как приемник кака конечно(но за цену 4 гамбургеров!), но софт открытый (я когда-то смотрел - дописать свое вполне по-силам любителю) и возят их из Китая тоннами. В составе любительского радиокомплекса как вторая ПЧ будет работать "на ура".

Хотя для любительского радиотелескопа это не первостепенное - сейчас в любом микроконтроллере АЦП на мегагерцы полосу. А вот если принимать на параболу и пытаться строить простейшие интерферометры или там "кресты Милса" какие-нить то возникает проблема синхронизации и построения монтировки. Вобщем и целом я тут думал(на целую отдельную тему надумал, но сейчас нет ни времени ни желания...). Вот есть понятие балансирующего робота. Простейшая и довольно бесполезная забавка для изучающих ТАУ. Но доступность микроконтроллеров, акселерометров, GPS и WiFi модулей позволяет построить эдакую "унифицированную единицу". Монтировку для небольшой (купленной в салоне спутникового ТВ) параболы в виде "балансирующего робота" - становящегося под заданным с ПК углом к горизонту и нужным азимутом. Принимающим "эфир", нарезая его на пакеты и добавляя временнУю метку от GPS. Такой радиотелескоп поместится в туристический рюкзак(очень удобно перевозить в "радиотихие" места, а энтузиасты собираясь вместе могли бы получать ФАР с довольно профессиональными параметрами. Причем наращивать его не должно составлять труда.

[аспирант]

а энтузиасты собираясь вместе могли бы получать ФАР с довольно профессиональными параметрами.

Всё замечательно, какие фазовращатели намерены использовать?