Wow-Signal: die Messung

[Sissy]

Hi,

Übrigens überlege ich ernsthaft, ob ich nicht ein Wow-Observatorium baue. Parabolschüsseln bis ca. 3,70m sind günstig erhältlich. Die Frage ist nur ob diese Größe ausreicht um das Signal zu detektieren. Leider reichen meine Fähigkeiten nicht aus um auszurechnen wo die Nachweisgrenze liegt. Ich *vermute* dass schon eine Schüssel in der Größenordnung 2m ausreichen würde, kann es aber nicht errechnen.

mit 1 Schüssel ist keine kontinuierliche Überwachung möglich. Denn der Schütze (von dort kam das Signal) ist kein zirkumpolares Sternbild. Du bräuchtest 3 Schüsseln mit 120 ° Abstand auf der Erde für eine kontinuierliche Überwachung. Dummerweise ist aber auf einem großteil des Gebietes Ozean und da kannst als Amateur keine Schüssel aufstellen

Seit 1977 ist der Elektrosmog auf unserem Planeten extrem angestiegen. Analog zur Lichtverschmutzung für die optischen Astronomen kann man als Amateurradioastronom immer weniger Signale von "draußen" empfangen, weil sie im hausgemachten, breitbandigen Rauschen untergehen.

Neben der Schüssel benötigst aber auch noch die Empfangs- und Auswertelektronik sowie eine Nachführung für die Schüssel.

Das geht ganz schön ins Geld (sowol Anschaffung als auch kontinuierlicher Betrieb für die Zeit, in der der Schütze über dem Horizont ist).

Und Du brauchst z.B. auch eine Baugenehmigung für das Fundament, auf dem das ganze verankert werden muß. Denn 3,7 Meter Schüsseldurchmesser haben viel Angriffsfläche für den Wind, da brauchst ne massive Verankerung für die ebenfalls massive Säule, auf der Du die Nachführung für die Schüssel anflanschen möchtest. Das geht los mit den Statikberechnungen und Prüfungen, dann das Genehmigungsverfahren und dann die Kosten für Material, Kran und Arbeitszeit. Da kannst schnell mal 30.000 Euro oder mehr versenken...

Es gibt nur eine Handvoll Amateure auf dem Gebiet der Radioastronomie, konkrete Meßergebnisse sind mir bislang kaum bekannt. Das kann sich in den nächsten Jahren ändern, wir haben an der Sternwarte Zollern-Alb auch ein Radioprojekt. Wir haben mehrere Radioschüsseln zwischen 1 und 3 Meter. Bislang sind wir aber noch nicht soweit, daß wir auch nur eine davon in Betrieb nehmen könnten...

Allerdings haben wir keine Suche nach dem Wow-Signal in Planung. Wir wollen versuchen, überhaupt mal ne (bekannte) Radioquelle in der Milchstraße zu detektieren...

Grüße
Sissy

[SRMeister]

Hallo Sissy danke für die Antwort

mit 1 Schüssel ist keine kontinuierliche Überwachung möglich.

Und wenn man nur 1/3 der Zeit beobachten könnte, hätte man bereits nach ein paar Tagen länger hingeschaut als alle anderen Beobachtungen zusammen. Und in der restlichen Zeit kann man auch was anderes damit machen, wie zb. amerikanisches Sat TV schauen

Seit 1977 ist der Elektrosmog auf unserem Planeten extrem angestiegen.

Zum Glück liegt die Wasserstofflinie im gesperrten Bereich. Dort sollten also relativ wenige, breitbandige Störungen sein, die relativ leicht zu identifizieren sind (eben aufgrund der Breitbandigkeit) und Oberwellen von Handysendemasten usw. die aber eher nur im Nahbereich stören.

Neben der Schüssel benötigst aber auch noch die Empfangs- und Auswertelektronik

Wie wäre es mit einem Software Defined Radioempfänger. Vorteil: Kostengünstig, relativ gute Empfindlichkeit, Breitbandigkeit, kann kontinuierlich 80khz aufnehmen, wie zb. dieser oder dieser .
Vorteil: man hat die Rohdaten ohne Wandlungsprozess direkt in der Software verfügbar, wo es auch eine große Auswahl und Vielfalt im Bereich Freeware gibt. Zum Glück braucht man heute nichtmehr für jede Auswertung einen riesen Kasten Elektronik, sondern es lässt sich alles in Software machen.

Das geht ganz schön ins Geld.

Deswegen will ich ja vorher wissen, ob es eine 2m Antenne tut oder ob ein 3,70 Monstrum notwendig ist oder ob dieses eben auch noch nicht reicht.
In Australien beobachtet jemand mit 2,5m Pulsare.
schau mal
hier, hier oder hier. Man findet also schon ein paar Leute die sowas gemacht haben.

Wir haben mehrere Radioschüsseln zwischen 1 und 3 Meter. Bislang sind wir aber noch nicht soweit, daß wir auch nur eine davon in Betrieb nehmen könnten...

Klingt ja interessant. Was fehlt denn noch?

Allerdings haben wir keine Suche nach dem Wow-Signal in Planung. Wir wollen versuchen, überhaupt mal ne (bekannte) Radioquelle in der Milchstraße zu detektieren...

Hast du denn Zahlen in welcher Größenordnung die Empfindlichkeit liegt?

Grüße!
Stefan

[Sissy]

Hi Stefan,

der Teufel liegt wie immer im Detail

Und wenn man nur 1/3 der Zeit beobachten könnte, hätte man bereits nach ein paar Tagen länger hingeschaut als alle anderen Beobachtungen zusammen. Und in der restlichen Zeit kann man auch was anderes damit machen, wie zb. amerikanisches Sat TV schauen

so wie ich das verstanden habe, geht das ohne Umbau/Austausch des LNB nicht.

Zum Glück liegt die Wasserstofflinie im gesperrten Bereich. Dort sollten also relativ wenige, breitbandige Störungen sein, die relativ leicht zu identifizieren sind (eben aufgrund der Breitbandigkeit) und Oberwellen von Handysendemasten usw. die aber eher nur im Nahbereich stören.

das bezweifel ich. Wenn das sooo einfach wäre, würden die Profis nicht so gewaltige Anstrengungen unternehmen, die irdischen Störgeräusche auszublenden.

Auf der Erde gibt es genügend Radioquellen, die den (technisch) verbotenen Bereich ignorieren. Jeder Blitz erzeugt auf allen Frequenzen Störungen! Jedes Auto, jeder Lichtbogen ebenfalls...

Elektrizität ist aus unserem Leben nicht mehr wegzudenken. Und immer mehr technische Geräte werden auch immer mehr lokale Störstrahlung produzieren. Besonders, wenn sie nicht gut abgeschirmt sind oder teilweise defekt betrieben werden. Das wird Dir jeder Funkamateur bestätigen.

Wie wäre es mit einem Software Defined Radioempfänger. Vorteil: Kostengünstig, relativ gute Empfindlichkeit, Breitbandigkeit, kann kontinuierlich 80khz aufnehmen, wie zb. dieser oder dieser .

sorry, dazu kann ich nix sagen, davon verstehe ich (noch) rein garnix. Ich bin optische Amateurastronomin. Ich verstehe zwar das Prinzip der Radioastronomie, hab aber von den Details keine Ahnung. Das geht damit los, daß ich mit allen Fachbegriffen in den von Dir verlinkten Seiten (noch) nix anfangen kann...

Was ich aber bis jetzt verstanden habe ist, daß eine Messung mit so einer Schüssel einen einzigen Pixel auf einem (optischen) Chip im Brennpunkt eines Teleskopes entsprechen tut. Wenn Du also die Schüssel und die Elektronik hast, um das Signal zu empfangen, dann hast noch lange kein "Bild" aus vielen Pixeln, sondern nur einen einzelnen Bildpunkt. Um ne Karte (ein Bild von so ner Radioquelle) zu machen, muß man entweder mit viele Schüsseln synchron arbeiten oder aber für jeden "Bildpunkt" eine gewisse Zeit das Signal messen und integrieren, dann die Position etwas verändern und von vorne anzufangen. Bis man dann ein Himmelsareal mit z.B. 90 x 90 Pixeln (=Messungen) hat, das dauert recht lang...

Sicherlich kann man die "Wasserstofflinie" als Signal (= 1 Pixel) über dem Rauschpegel detektieren. Aber das ist noch keine "Radioastronomie"

Deswegen will ich ja vorher wissen, ob es eine 2m Antenne tut oder ob ein 3,70 Monstrum notwendig ist oder ob dieses eben auch noch nicht reicht. In Australien beobachtet jemand mit 2,5m Pulsare. schau mal hier, hier oder hier. Man findet also schon ein paar Leute die sowas gemacht haben.

Ein Mitarbeiter von uns hat mit einer Anordnung ähnlich wie hier versucht, den Pulsar im Crabnebel zu detektieren. Raus kam nix verwertbares. Ob er die falsche Gegend am Himmel angepeilt hat, die "Himmelsqualität" zu dem Zeitpunkt zu viel Störstrahlung enthielt, er zu kurz integriert hat oder die Anordnung prinzipiell dafür ungeeignet war, haben wir noch nicht herausgefunden...

Die Hauptschwierigkeit war, daß bisher der Mitarbeiter, der Funk- und Elektronikkenntnisse hatte, nix von Astronomie verstand. Eine Zusammenarbeit mit den optischen Amateurastronomen fand bedauerlicherweise nicht statt. Wir wurden hübsch draußen vor gelassen und unsere Fragen abgewimmelt bzw. Hilfsangebote abgelehnt.

Mittlerweile hat sich personell was verändert und für die Zukunft wird es diese Zusammenarbeit zwischen "Optik" und "Radio" geben.

Wir "Optiker" bringen unser Fachwissen über die Ausrichtung der Antenne auf die richtige Himmelsgegend und die entsprechende Nachführung der Antenne ein, die "Elektroniker" das entsprechende Fachwissen um den Empfang der entsprechenden Frequenzen.

Stand der Dinge ist, daß die nackte Antenne (ne 3 Meter Schüssel in Vollspiegelausführung) auf der massiven Montierung und diese auf einem festen Masten in 5 Meter Höhe sitz. Nun muß die Steuerung der Motoren realisiert werden, die die Schüssel bewegen sollen (= Nachführung). Das geht nicht über Nacht, das muß aufgebaut, getestet und dann praxistauglich in einem wetterfesten Gehäuse am Mast untergebracht werden. Parallel dazu muß das LNB in den Brennpunkt der Schüssel gehievt werden, dort ordentlich befestigt und dann die Signalleitungen von beidem zum Auswertegeraffel in einem Container auf dem Gelände gezogen werden.

Sorry, wenn ich das jetzt noch nicht wirklich mit den richtigen Fachbegriffen betitele, ich steh noch ganz am Anfang des Verständnisses...

Daß so gut wie alle weiterführende Litheratur nur auf englisch verfügbar ist, trägt (für mich) auch nicht unbedingt zum schnellen Begreifen bei...

Ich denke, in einem Jahr weiß ich wesentlich mehr (dann kenne ich hoffentlich die notwendigen Fachbegriffe), wir haben die Motoren für die Nachführung am Laufen und eventuell schon erste Ergebnisse mit unterschiedlichen Empfängern (für unterschiedliche Frequenzen). Und können abschätzen, für welche Signalstärke welche Antennengröße notwendig ist...

Grüße
Sissy

[FrankSpecht]

Moin,

Wenn das sooo einfach wäre, würden die Profis nicht so gewaltige Anstrengungen unternehmen, die irdischen Störgeräusche auszublenden.

Auf der Erde gibt es genügend Radioquellen, die den (technisch) verbotenen Bereich ignorieren. Jeder Blitz erzeugt auf allen Frequenzen Störungen! Jedes Auto, jeder Lichtbogen ebenfalls...

Elektrizität ist aus unserem Leben nicht mehr wegzudenken. Und immer mehr technische Geräte werden auch immer mehr lokale Störstrahlung produzieren. Besonders, wenn sie nicht gut abgeschirmt sind oder teilweise defekt betrieben werden. Das wird Dir jeder Funkamateur bestätigen.

Als Beispiel kann hier vielleicht das Allen Telescope Array (Stichwort: SETI) herangezogen werden. Das Teleskop misst Strahlung von 500 MHz - 11.2 GHz!

Auf dem gesamten Gelände des Arrays ist "cellphone"-Betrieb (neudeutsch: Handy) nicht erlaubt. Desweiteren gibt es die Möglichkeit, durch "Blaupausen" von irdisch verstrahlten Frequenzbereichen den Frequenzbereich von 930-1350 MHz zu bereinigen. Das entspricht leider nicht der Frequenz der HI-Linie, die bei 1,4 GHz liegt.

Und die Kosten? Tja, die gehen in die Millionen

[Martin_Geo]

Die Absenderregion des Wow-Signals (im Sternbild Schützen) liegt so nahe an der Ekliptik, dass die Sender die Erde vielleicht im Transit sehen könnten (und damit Grösse, Masse, Dichte, Equilibriumstemperatur und Atmosphärenzusammensetzung sowie die Anwesenheit eines grossen Mondes feststellen könnten).

Genau das sehe ich eher als Argument für eine natürliche Ursache des Signals. Da die Bestimmung der Atmosphärenzusammensetzung sicher mit mehreren Transitbeobachtungen abgesichert würde, wäre ein ausserirdischer Beobachter im Kenntnis der Umlaufzeit der Erde. Da ein Jahr vergleichsweise lang ist, kann man annehmen, dass die (wiederholte) Untersuchung sich über einen langen Zeitraum erstreckt haben müsste. Daraus hätte man dann ableiten können, dass es erforderlich ist, ein Signal mehrmals über einen längeren Zeitraum wiederholt zu senden, da die Quelle des Signals evtl. nur kurzzeitig und nur an wenigen Tagen im Untersuchungsbereich eines stationären Radioteleskops (wie Arecibo oder eben Big Ear) zu erkennen sein würde. Eine Wiederholung des Signals bei Kenntnis der Erdumlaufzeit von 365 Tagen scheint daher notwenig.
Es wäre natürlich dennoch möglich, dass nun nur das letzte einer ganzen Reihe von Signalen aufgefangen wurde. Wie von Bynaus in mehreren Artikeln an verschiedenen Beispielen dargelegt, kann man das als außerordentlich unwahrscheinlich betrachten.

[Bynaus]

Eine Wiederholung des Signals bei Kenntnis der Erdumlaufzeit von 365 Tagen scheint daher notwenig.

Ein Radiostrahl, der über viele tausend Lichtjahre aufgefächert wurde, selbst wenn er am Anfang extrem schmal war, dürfte so breit sein, dass es keine Rolle spielt, wo sich die Erde auch immer auf ihrer Bahn befindet. Das heisst, der Sender könnte sich sicher sein, dass das Signal - wenn jemand hinhört - auf jeden Fall (auf der dem Signal zugewandten Seite des Planeten) empfangen wird.

Man würde nun vermuten, dass ein solches Signal wiederholt würde - waurm haben wir nichts mehr gesehen? Darauf gibt es mehrere mögliche Antworten, und eine davon ist natürlich, dass es kein künstliches Signal war, sondern etwas zufälliges, natürliches oder eine Reflektion eines irdischen Signals. Eine andere Möglichkeit ist, dass es Wiederholungen gab, aber zu diesem Zeitpunkt gerade niemand zum Himmel schaute. Ich nehme an, man kann aufgrund bisheriger Beobachtungenzeitpunkte nur gewisse Wiederholungsperioden ausschliessen, aber das lässt immer noch eine Menge Raum für verpasste, periodische Signale (auch alle Wiederholungsperioden länger als 35 Jahre sind natürlich möglich...). Schliesslich könnte es auch sein, dass es ganz einfach kein zweites Signal gab, so wie die meisten CETI-Signale, die von der Erde ausgesandt wurden, nicht wiederholt wurden (oder in unregelmässigen Abständen gesendet werden). Und dann kann es natürlich auch sein, dass das kein Kommunikationsversuch war, sondern zum Beispiel ein zufälliger Streustrahl von einem Asteroiden-Suchprogramm einer fernen, bewohnten Welt.

Ich denke, aufgrund der heute vorliegenden Informationen können wir keinerlei definitive Schlüsse ziehen. Die zur Verfügung stehenden Daten sind wohl unzählige Male auf mögliche Zusatzinformationen abgeklopft worden, ohne dass wir dabei gross weiter gekommen wären. Wir können nur abwarten und ab und zu hinhorchen, ob wieder mal was kommt.

[SRMeister]

Ich wollte nochmal die Folgeuntersuchungen zusammenfassen.
1. Es gab durch das Big Ear selbst ca. 50 Folgeuntersuchungen, jeweils ca. 2 * 72sec.
2. Harvard/Smithsonian META-Center beobachtete 1987/1989 die Position am Himmel für 2 * 4h.
3. Das VLA beobachtete 1995/1996 für 1*5min, 1*20min.
4. Mit einem 12m Teleskop ebenfalls 1995 am NRAO Green Bank. Konnte leider keine genaueren Angaben dazu finden.
5. 1999 am 26m Radio Teleskop, 6*14h, keine genaueren Angaben gefunden.

Diese Auflistung ist meines Wissens nach komplett.

zu 1: Das Problem dabei ist, das originale Wow wurde in Kanal 2 des 50 Kanal-Receivers empfangen, wobei jeder Kanal 10kHz breit ist. Das bedeutet, sollte später das Signal nur ca. 20kHz weiter unten gelegen haben, wäre es schon aus dem Empfangsfenster gewesen. Ursache: Die Quelle ändert die Bewegung (Planetenumlauf etc...)

zu 2. Die Receiverkanäle waren extrem schmalbandig, 0,05Hz um genau zu sein. Dafür war der Receiver selbst mit 400kHz nicht breitbandiger als das Big Ear (500kHz).
Wäre ein Signal breiter als ca. 10Hz gewesen, so hätte der Detektor, aufgrund seiner selektiven Schmalbandigkeit, dieses schon nichtmehr erkannt. Somit wäre ein Signal im Bereich "etwas kleiner als 10kHz", mit diesem Detektor nicht sichtbar gewesen.

zu 3. Das VLA (und wahrscheinlich 4 und 5) hätte das ursprüngliche Signal erkannt, auch wenn es Frequenzdrift gegeben hätte. Der Receiver beobachtete 1,5Mhz mit wesentlich höherer Genauigkeit als Big Ear.



Fazit: Insgesamt wurden ca 94,5h plus (4) Folgebeobachtungen unternommen.

Einfach viel zu wenig!

PS: Ich habe jetzt die Formel gefunden um die Empfindlichkeit einer Anlage (Antenne+LNB+Verstärker+Receiver) zu errechnen. Ich komme danach zu dem Ergebnis, dass eine Messung des Signal möglich ist, sogar mit kleinen Schüsseln, wenn man die Integrationszeit hoch ansetzt, dann geht halt der Inhalt der Nachricht verloren; wie beim original Wow, wo jeweils über 10sec integriert wurde.

Edit: Womit sich folgende 2 Kreise zum ursprünglichen und später wiederbelebtem Thema schließen:

Kann es sein, dass durch diese Bewegung die Erde zufällig im "Empfangsbereich" des Wow-Signals, damals 1977, war und sich danach weiterbewegt hat, sodass es nicht mehr zu empfangen ist?

Ja, denn durch Dopplerdrift (verursacht durch Bewegung/Beschleunigung) könnte das Signal bspw. beim Big Ear aus dem Empfangsbereich gerutscht sein. Zwar nicht Örtlich aber in der Frequenz.

warum haben die seti-leute nur die stärke und die frequenz des wow-signales aufgezeichnet? jedes signal hat doch auch einen Inhalt?

Weil sie dadurch ihren Empfänger wesentlich genauer gemacht haben. Sie wussten ja nicht, dass ein Wow kommt, welches 30 Standartabweichungen über der Toleranzgrenze landet. Außerdem sollte möglicherweise Papier gespaart werden