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北京時間明天淩晨!日全食的壯觀天象即將在北美大陸上出現!據稱, 這樣的天文奇觀吸引了上百萬遊客來到日食區內觀看,
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很顯然, 並不是所有人都只是為了看到那“天狗食日”的景象而關注這次日全食的。 天文學家忙著借機觀察太陽, 物理學家則通過日食來驗證廣義相對論, 甚至生物學家們都有事情做:觀察因為突然天黑而變得無所適從的野生動物。
當然, 在這次橫跨美國的日食過程中, 業餘無線電愛好者們也將參加由HamSCI組織的一次特殊的活動中去, 以自己的日常通聯活動來進行“科研”。 這一切都是有著非常嚴謹的科學依據的。
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截止到5日前, 已有逾600個電臺註冊並參與到活動中來
短波通信主要借助的是我們頭頂電離層的力量。 雖然人類對於電離層和短波通信的研究已經有50餘年的歷史, 但我們仍未能完全摸清楚電離層的結構和原理。 白天, 太陽所帶來的紫外線和X射線輻射為電離層注入了能量, 使得中性分子分解成為帶電的離子, 而當夜幕降臨, 太陽光芒消失之後, 離子又會部分結合為中性的分子。 而它的電離程度越高, 其折射無線電波的能力也就越強, 這時候我們利用短波通信的可用最高頻率也就越高, 正所謂太陽給力, 高波段自然玩起來也就給力。
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當然, 事情有利也有弊。 在白天, 電離層中最底層的D層非常濃密, 較低頻率的電波(80米、160米甚至更低)將被吸收無法反射, 到了夜間, D層散去, 傳播才漸漸地變得好起來。 這也是為什麼我們一直認為這些波段是夜間波段的原因。 而日食一來, 情況將變得完全不同。
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1998年日食中, 對F2層臨界頻率的測定
日食來臨的時候, 太陽的光輝被遮擋, 意味著與夜間相同的反應將會在電離層中發生。 所不同的是, 由於各地的情況不同, 能夠出現日全食的最長時間和遮掩面積也有著不同, 因此電離層中的變化也是各自不同的, D層和E層的消散一般都較快, 而不同地區的F層則變化情況不同。 因此對D層和對F層的觀測成為了業餘無線電愛好者們享受日食的重要方式之一。
在日食出現的時候,你可能會聽到原本不能在白天出現的低波段信號,你也可能會發現原本可以正常通聯的高頻段忽然阻絕……在日食發生的時候,什麼樣的傳播都有可能出現!
本次Solar Eclopse QSO Party(日食QSO聚會)正是為了這個目標而組織起來的,它主要由五個活動組成:
1:Reverse Beacon Network(反向信標網路)
使用反向信標網路,SDR設備將能夠自動對CW和資料模式的信號進行解調和彙報,不需要人來手動彙報,他人即可知道信號的傳遞情況。可以說這樣的系統是完成這次活動的基石。
2:HF Frequency Measurement Experiment(短波頻率測定實驗)
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WWV標準信號信標台
在電離層密度發生劇烈變化時,被它反射的電磁波的頻率也將產生相應的多普勒效應的變化。而通過測量我們的電波的頻率變化,我們就能夠瞭解到我們頭頂上究竟發生了什麼。這一樣實驗要求我們的台站擁有精確測定頻率的能力。
3:HF Wideband Recording Experiment(短波寬頻帶錄製實驗)
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本次活動的主要活動頻率
對於任何一種科學研究來說,記錄下來實驗過程中的點點滴滴都是非常重要的,鑒於每一個地區發生日全食的概率都是非常低的,保存下在日食期間空中的電波狀況就顯得非常有必要了。這一實驗要求台站有著對空中信號的寬頻記錄能力。
4:EclipseMob VLF/LF Experiment(EclipseMob 甚低頻、低頻實驗)
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EclipseMob是一次為了在這次日食中觀測低頻和甚低頻信號的天波傳播而建立起來的組織。在日食活動中,我們不僅希望能夠觀測到短波頻段的異常傳播,對於波長更長的低頻和甚低頻信號,我們也希望能夠在日食過程中觀測到異常傳播的出現。網站還提供了一款能夠自己組裝的低頻、甚低頻接收機供愛好者們參考組裝。
5:S&T AM Broadcast Experiment(S&T AM廣播實驗)
對於不是無線電愛好者或身邊不方便架設台站的朋友們來說,使用普通的收音機依然可以參與到這次活動中來,D層的消失同樣會對位於540~1700Hz頻段的AM廣播信號產生傳播上的有利影響,而因此我們也可以期待一下廣播信號的異常傳播。
非常遺憾的是,這次日食出現在美國,我國的愛好者們難以參與到這次無線電愛好者的狂歡中去。但這些研究專案我們仍然需要好好的瞭解一下,下一次日全食出現在中國的時候,希望中國的愛好者們也能夠積極地參與到利用無線電波來研究電離層的活動中去,用自己的雙手來瞭解我們自己的愛好!
因此對D層和對F層的觀測成為了業餘無線電愛好者們享受日食的重要方式之一。在日食出現的時候,你可能會聽到原本不能在白天出現的低波段信號,你也可能會發現原本可以正常通聯的高頻段忽然阻絕……在日食發生的時候,什麼樣的傳播都有可能出現!
本次Solar Eclopse QSO Party(日食QSO聚會)正是為了這個目標而組織起來的,它主要由五個活動組成:
1:Reverse Beacon Network(反向信標網路)
使用反向信標網路,SDR設備將能夠自動對CW和資料模式的信號進行解調和彙報,不需要人來手動彙報,他人即可知道信號的傳遞情況。可以說這樣的系統是完成這次活動的基石。
2:HF Frequency Measurement Experiment(短波頻率測定實驗)
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WWV標準信號信標台
在電離層密度發生劇烈變化時,被它反射的電磁波的頻率也將產生相應的多普勒效應的變化。而通過測量我們的電波的頻率變化,我們就能夠瞭解到我們頭頂上究竟發生了什麼。這一樣實驗要求我們的台站擁有精確測定頻率的能力。
3:HF Wideband Recording Experiment(短波寬頻帶錄製實驗)
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本次活動的主要活動頻率
對於任何一種科學研究來說,記錄下來實驗過程中的點點滴滴都是非常重要的,鑒於每一個地區發生日全食的概率都是非常低的,保存下在日食期間空中的電波狀況就顯得非常有必要了。這一實驗要求台站有著對空中信號的寬頻記錄能力。
4:EclipseMob VLF/LF Experiment(EclipseMob 甚低頻、低頻實驗)
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EclipseMob是一次為了在這次日食中觀測低頻和甚低頻信號的天波傳播而建立起來的組織。在日食活動中,我們不僅希望能夠觀測到短波頻段的異常傳播,對於波長更長的低頻和甚低頻信號,我們也希望能夠在日食過程中觀測到異常傳播的出現。網站還提供了一款能夠自己組裝的低頻、甚低頻接收機供愛好者們參考組裝。
5:S&T AM Broadcast Experiment(S&T AM廣播實驗)
對於不是無線電愛好者或身邊不方便架設台站的朋友們來說,使用普通的收音機依然可以參與到這次活動中來,D層的消失同樣會對位於540~1700Hz頻段的AM廣播信號產生傳播上的有利影響,而因此我們也可以期待一下廣播信號的異常傳播。
非常遺憾的是,這次日食出現在美國,我國的愛好者們難以參與到這次無線電愛好者的狂歡中去。但這些研究專案我們仍然需要好好的瞭解一下,下一次日全食出現在中國的時候,希望中國的愛好者們也能夠積極地參與到利用無線電波來研究電離層的活動中去,用自己的雙手來瞭解我們自己的愛好!