Meteorların radyo sinyalleri aracılığı ile gözlemleri, onları sürekli gözlemek için ideal bir tekniktir. Meteorların atmosfere hızla girişinde hava sürtünmesinden meydana gelen yanma anı (meteor izi); havada bulunan atom ve molekülleri iyonize ettiği için bu uzak vericilerden gelen radyo dalgalarını tekrar dünyaya geri yansıtabilir. Böylece bir meteor atmosfere girdiğinde; bazen gözlem alanından çok daha uzaklarda (500-2.000 Km.) yayın yapan radyo istasyonlarından aynı frekansta sinyal alınabilmesi mümkün olmaktadır. Bu teknik, günümüzde gittikçe artan bir ilgi ile amatör astronomlar arasındaki popülerliğini de arttırmaktadır.
Son yıllarda bazı gruplar radyo alıcısından gelen sinyalleri bilgisayar aracılığı ile izleyerek, radyo gözlemlerini bir anlamda daha işlevsel hale getirmişlerdir. Ancak bu performans sistemleriyle bile gözlemlerin yorumlanması zordur ve bu fenomenin başlangıçtan itibaren iyi anlaşılması gereklidir.
Meteorların Radyo Tekniği ile Gözlenmesine Giriş
Radyo dalgaları ile ileri saçılma tekniğine dayalı meteor gözlemlerinde genel prensip; meteor izlerinin diğerlerinden kolayca anlaşılmasıdır. Bakınız Şekil-1. VHF bandında (Çok Yüksek Frekans- Very High Frequency- VHF 30-300 MHz) çalışan bir radyo alıcısı, aynı band ve frekansta yayın yapan bir vericiden büyük bir uzaklıkta bulunur (500-2.000 km). Yayın yapan radyo istasyonunu doğrudan dinlemek yerin küresel olmasından dolayı olanaksızdır. Meteor atmosfere girdiğinde onun izi yayından gelen dalgaları alıcıya yansıtır. Normalde alıcı yayını dinlemiyorken kısa bir an için yani meteorun izi varken o uzak istasyonun yayınını alabilir. İletişim kesilirse diğer meteorların atmosfere girişi ile yansıtma devam edebilir. Bu dinlemenin süresi 0.1 saniye ile birkaç dakika arasında olur. Alınan sinyalin özellikleri, meteor olayının fiziksel parametreleri ile ilgilidir.
Şekil 1. Meteorların ileri saçılma gözlem prensibi. Radyo vericisinden (transmitter) gönderilen sinyaller meteor izi tarafından alıcıya (receiver) yansıtılır ve böylece meteorun belirlenmesi mümkün olur.
Radyo gözlemlerinden meteorlar hakkındaki fiziksel verileri çıkarmak iyi bir teori gerektirir. Meteorların radyo gözlemi için ortaya konulan klasik kuramın temelleri 1940 ve 1950’lerde atılmıştır. O zamanlar da radyo sinyallerinin meteor izlerinden geri yansıması, yani “radar tekniği” çok kullanlmıştır. Radyo sinyallerinin ileri yansıması (scatter) konusu ilgi toplamamış, bilahare klasik kuram genişletilerek ileri saçılma geometrisini de içine almıştır. Daha sonraları ise, farklı yöntemler ve kuramlar geliştirilerek genel sayısal yaklaşımlarla meteorların radyo gözlemleri indirgenmiş ve analiz edilmiştir.
Radyo Dalgalarının Meteor İzleri Üzerinden Aynasal Yansıması
Meteor izinden yansıyan radyo dalgalarının en önemli özelliklerinden biri yansımanın aynadaki yansımaya benzemesidir. Bu nedenle vericiyi bir lamba, meteoru da uzun ve düzlemsel bir ayna olarak düşünebilirsiniz. Normalde gözlemci kişi lambanın ışığını aynada tek noktada görür. Bu benzeştirmeye göre o tek noktanın konumu, yalnızca yansıma geometrisine, aynı zamanda vericinin konumuna, alıcıya ve meteorun izine bağlıdır.
Vericinin gönderdiği radyo sinyalleri meteor izinin küçük bir alanından yansıdığından ve sadece uygun olan meteor izleri ile yansıma yapacağından dolayı, gözlemcinin alıcısı gönderilen her sinyali alamayabilir. Bir akanyıldız yağmuruna mensup olmayan meteorlar için bu durum önemli olmasa da, diğerleri için önemli sonuçları vardır. Şekil-2’de görüldüğü gibi, akanyıldız yağmurunda vericinin ve alıcının konumuna da bağlı olarak, gökyüzünde akanyıldızın saçılma noktasının konumu ile saptanmış şerit şeklinde ve sınırlı bir bölümünde yansıma olayı gerçekleşebilmektedir.
Şekil 2. Bu gözlemci tarafından bakıldığında, belirli bir akanyıldız yağmurundan meteor yansımaları gökyüzünde sadece şerit şeklinde ve belirli bir alanda görülür. Örnek olarak bu şekil, Paul Vauterin tarafından yazılmış bir yazılım ile hesaplanmıştır. Perseid akanyıldız yağmuruna mensubu meteorların, Belçika – Ghent’te 12 Ağustos tarihinde genel zaman ile gökyüzünde hangi bölgeden yansıtacağını göstermektedir.
Radyo dalgalarını kullanarak yapılan amatör meteor gözlem dünyasında, ileri saçılım deneyleri için var olan vericileri kullanmak, bir nev’i gelenek haline gelmiştir. Bunlar, popüler FM radyoları, TV yayın istasyonları ve amatör radyocuların periyodik işaret (beacon) yayın vericileri olarak sayılabilir. Yine de bazı profesyonel iyonosfer radar sinyalleri de aynı amaçla kullanılmaktadır. Var olan vericilerin kullanılmasının bir takım yararları da vardır ki bunlar; vericinin kurulması, bakımı gibi konularla uğraşmamak ve yüksek verici işletme ve bakım maliyetinden kurtulmak gibi sıralanabilir.
Ancak bununla beraber bu tip hazır vericilerin kullanılması bazı ciddi sınırlamaları da beraberinde getirmektedir. Muhtemelen en önemli sorun, 2.000 Km. yarıçap içinde bulunan alıcı alanında, belirli frekanslarda çok sayıda radyo istasyonunun yayın yapmasıdır. Bu nedenle bir göktaşının izi belirlenirken, meteor izinden gerçekleşen yansımanın, hangi yansıma geometrisi ile olduğu, yani hangi radyo istasyonundan gelen sinyalin yansımayı gerçekleştirdiği tam olarak bilinememektedir. Bir diğer sorun ise yayın parametrelerinin bilgisi ve denetiminin olmamasıdır. Gözlemde kullanılacak istasyonun ne zaman açık ya da kapalı olduğu, taşıyıcı dalga modülasyonunda alınan dalganın gücünün ne kadar değiştirildiği ve verici anteninin yapısı bilinmemektedir. [Devam edecek…]
Telif Hakkı:
(TR): Türkçe çevirilerin tüm telif hakları TAMSAT’a aittir. TAMSAT-Bilim makalelerinden yapılan Türkçe alıntılarda; TAMSAT‘ın yazılı izni ve web adresi belirtilmeli, ayrıca orijinal doküman adresi olarak da IMO‘nun web adresi ve logosunun kullanılması gerekmektedir.
(EN): TAMSAT holds all the copyright of translated documents. Any reference made TAMSAT-Science documents would only be used with the web adress of the Turkish document and the TAMSAT‘s written permission. IMO web adress with its logo should also be given as a reference.
