Jupiter hören
Jupiter-Radioastronomie mit Kurzwellenantenne und SDR*
Das Signal
Jupiter ist die stärkste natürliche Radioquelle am Himmel nach der Sonne. Der Planet emittiert Radiowellen im dezametrischen Bereich (sogenannte Decametric Auroral Millimetric Emissionen, kurz DAM), hauptsächlich zwischen 18 und 22 MHz. Die stärksten Quellen sind an die Jupitermonde gekoppelt:
- Io-bezogene Emissionen bei etwa 18,3 MHz – die stärkste und zuverlässigste Quelle
- Europa- und Ganymed-bezogene Emissionen bei etwa 22 MHz
Das Signal äußert sich als kurze, kräftige Bursts. Man unterscheidet S-Bursts (Dauer etwa 0,1 Sekunden) und L-Bursts (Dauer 1 bis 10 Sekunden). Im Spektrogramm erscheinen sie als helle Striche über dem Grundrauschen.
Die Antenne
Eine einfache Langdrahtantenne oder ein Dipol für den Bereich 18 bis 22 MHz reicht völlig aus.
- Dipol für 18 MHz: je Schenkel etwa 3,8 Meter
- Ausrichtung: grob Richtung Jupiter. Der genaue Winkel ist unkritisch, da die Emissionen stark gebündelt sind und die Antenne breit empfängt.
- Anschluss: über einen Balun oder direkt per 50-Ohm-Koaxkabel an den SDR-Eingang
SDR-Einstellungen
- Frequenzbereich: 18,0 bis 22,5 MHz abdecken, zentriert auf 18,3 MHz für Io-Emissionen
- Modulation: USB (Upper Sideband) oder direkte Abtastung als IQ-Rohdaten
- Bandbreite: möglichst breit (mindestens 500 kHz), um das gesamte DAM-Band aufzunehmen
- Verstärkung: SDR mit aktivem LNA nutzen. Das Jupiter-Signal ist stark, aber das Band ist sehr verrauscht.
Software zur Darstellung
Für die Live-Beobachtung und Aufnahme:
- SDR++ oder SDR#: Live-Spektrogramm, Aufnahme als WAV oder IQ-Daten
- Audacity: WAV-Datei öffnen, dann Analyse → Spektrogramm. Jupiter-Bursts erscheinen als kurze vertikale Linien.
- Jupiter Storm Monitor (Android): Vorhersage, wann Jupiter empfangbar ist
Der einfachste Einstieg: Mit dem SDR eine WAV-Datei aufnehmen (USB, 192 kHz Samplingrate), dann in Audacity das Spektrogramm ansehen.
Vorhersage: Wann empfangen?
Die Emissionen sind kegelartig gebündelt. Sie treffen die Erde nur, wenn der Kegel gerade über uns hinwegfegt. Das passiert nicht kontinuierlich, sondern in sogenannten Stürmen von einigen Stunden Dauer.
Vorhersagewerkzeuge wie jupiter-broadcasto.com oder die App Jupiter Storm (basierend auf dem NASA-Jove-Projekt) geben an, wann Jupiter-Radioaktivität zu erwarten ist.
Faustregel: Jupiter muss über dem Horizont stehen, und die System-II-Rotation (Periode etwa 9 Stunden 55 Minuten) bestimmt, wann der Emissionskegel auf die Erde zeigt.
Das größte Problem: Störungen
Das 18-bis-22-MHz-Band ist extrem verrauscht durch Kurzwellenrundfunk, digitale Sender (DRM, RTTY, FT8) und elektrische Geräte wie Schaltnetzteile oder LED-Lampen.
Gegenmaßnahmen:
- Empfang in ländlicher Gegend
- Nachts empfangen, wenn die Ionosphärenausbreitung von Störsendern nachlässt
- Dipol auf Jupiter ausrichten, um querstehende Störsender zu unterdrücken
- Narrowband-Filter vor dem SDR-Eingang kann zusätzlich helfen
Der Workflow auf einen Blick
1. Vorhersage prüfen und ein Empfangsfenster identifizieren
2. Dipol aufbauen, grob Richtung Jupiter ausrichten
3. SDR auf 18,3 MHz einstellen, USB aktivieren, Aufnahme starten
4. Nachts ein bis zwei Stunden aufnehmen
5. WAV-Datei in Audacity öffnen, Spektrogramm aufrufen, Bursts suchen
*) Das stellt eine sehr grobe und allgemeine Anleitung für Empfangsversuche dar, ohne jegliche Gewähr auf Richtigkeit und Funktionalität!