Terrestrische Störquellen

26.08.2018

Ein großer Vorteil der Radioastronomie besteht darin, dass sie auch bei Tageslicht ausgeführt werden kann, die wichtigsten Informationen liefern dabei Intensitäts- und Spektral-Messungen. Leider erzeugen eine Unzahl von elektronischen Geräten ebenfalls Hochfrequenz-Emissionen in einem Frequenzbereich von nahe Null bis zu mehreren Gigahertz. Da stellare und interstellare Quellen sehr weit entfernt sind, ist die von ihnen auf der Erde eintreffende Strahlungsleistung um viele Größenordnungen kleiner als die terrestrischer Geräte. 

Die Richtwirkung unseres 3,8 m Reflektors erlaubt es, Objekte am Himmel durch Vorgabe eines Azimut- und Elevationswinkels mit einer hohen Genauigkeit anzusteuern und nachzuführen. Die verwendeten Antennen und Spezialempfänger sind für den Empfang der H1-Linie optimiert und weisen ein hinreichend geringes Rauschen auf, um auch quantitative Auswertungen zu ermöglichen. Jedoch sind auch Messungen mit einem SAT-LNC im Frequenzbereich zwischen 10 und 12 GHz möglich, das das Signal durch den eingebauten Frequenzumsetzer auf 1 - 2 GHz auch von den vorhandenen Messgeräten ausgewertet werden kann.

Internationale Abkommen regeln die Aufteilung der Frequenzbereiche, unter anderem darf z.B. die Frequenz der H1-Linie nicht für kommerzielle Zwecke genutzt werden. Es gibt jedoch eng benachbarte Frequenzbänder, die durchaus benutzt werden dürfen und durch aufwändige Filtermaßnahmen unterdrückt werden müssen, wenn sie in der Nähe eines Radioteleskops genutzt werden. Aber auch stark abweichende Frequenzbänder können zu massiven Störungen führen, wenn sie eine hohe Sendeleistung verwenden (wie z.B. Radaranlagen der Flugsicherung). Derartige Quellen lassen sich in Grenzen durch schmalbandige und steilflankige Bandpass-Filter ausschalten.
Zu mit Sendefrequenzen arbeitenden Störquellen kommen solche hinzu, die einen Funkenabriss erzeugen. Dazu gehören z.B. Elektromotoren mit einem Kommutator, die sich als breitbandige Störstrahler bemerkbar machen können. Solche Störquellen lassen sich, wenn sie in den zu untersuchenden Frequenzbereich einstrahlen, leider nicht eliminieren, sondern müssen vor Ort entstört werden.
Auch natürliche Störquellen können den Empfang stören, wie z.B. Gewitter oder Sonnenstürme. Da diese aber zeitlich begrenzt sind, brauchen dafür in der Regel keine Gegenmaßnahmen getroffen werden.

Im optischen Bereich gibt es eine Entsprechung: so wie am Tage keine Beobachtung des Sternehimmels möglich ist, weil die Streustrahlung des Tageslichtes heller ist als die der Sterne, können auch in der Nacht natürliche Quellen wie der Mond oder künstliche Lichtquellen wie Straßenbeleuchtungen oder Scheinwerfer von Autos den Himmel aufhellen und leuchtschwache Sterne überdecken.

Projektziel

Ziel dieses Projektes ist es, bei den von unseren Empfangsanlagen verwendeten Frequenzen von 1,4 und 10 GHz eine vollständige Rasteraufnahme in der Umgebung des Teleskops zu erstellen. Dies sollte zu verschiedenen Tageszeiten erfolgen, da einige Anlagen nur zu bestimmten Zeiten in Betrieb sein könnten. Die meisten Quellen dürften dabei in Horizontnähe auftreten, jedoch können durch Reflexionen auch bei höheren Elevationswinkeln Störeinstrahlungen auftreten.
Da auch Bäume, Häuser und Sträucher den Empfang stören, können solche Messungen auch eine vom Azimut-Winkel abhängige Silhouette ergeben, unter der sinnvolle Messungen nicht möglich sind und die bei späteren Messaufgaben entsprechend berücksichtigt werden kann. Hierfür genügen in der Regel Intensitätsprofile, nur in besonderen Fällen bietet sich die Aufnahme eines Spektrums an, um den Störstrahlen genauer einordnen zu können.