Meteorscatter

Meteor am Nachthimmel

Meteorscatter ist ein Verfahren zur Steigerung der Reichweite von Ultrakurzwellen mittels Reflexionen an Meteoritenspuren.

Funktionsprinzip

Grafische Darstellung der Kommunikation via Meteorscatter

Ultrakurzwellen haben eine quasioptische Ausbreitung. Durch die Erdkrümmung ist die Ausbreitung unter normalen Umständen ungefähr auf den sichtbaren Horizont begrenzt. Um trotzdem eine deutlich über den sichtbaren Horizont hinausgehende Reichweite zu erzielen, kann man die in der Erdatmosphäre verglühenden Meteore nutzen. Dabei werden die Ionisationsspuren von in die Erdatmosphäre eindringenden und verglühenden Meteoroiden als Reflektoren für die Funksignale verwendet. Objekte, die aus dem All in die Erdatmosphäre eintreten und ab einer Höhe von etwa 100 km verglühen, hinterlassen auf ihrer Bahn einen Ionisationskanal. Dieser ist sehr kurzlebig. Funkstrahlen, die auf diesen Ionisationskanal auftreffen, werden reflektiert. Die Reflexionsdauer kann von einigen Sekunden bis zu etwa zwei Minuten betragen und ist von der Frequenz abhängig. Darüber hinausgehende Verbindungen sind sehr selten. Es können bis zu 2500 km überbrückt werden.^[1]

Geschichte

Die ersten Meteorscatter-Beobachtungen gehen auf die erste Hälfte des 20. Jahrhunderts zurück. Hantaro Nagaoka vom Forschungsinstitut für Physik und Chemie in Tokio beschrieb im Jahre 1929 erstmalig Reflexionen von Funkwellen an Meteroritenspuren.^[2] Eine erste praktische Anwendung von Meteorscatter erfolgte 1955 bis 1960 durch das JANET-Projekt in Kanada. Hier wurde zwischen Toronto und der kanadischen Provinz Saskatchewan eine Distanz von etwa 1000 km mittels Meteorscatter überbrückt. Die verwendete Trägerfrequenz betrug 90 MHz.^[3] Durch die aufkommende Nutzung von Kommunikations-Satelliten gegen Ende der 1960er Jahre verlor Meteorscatter als Übertragungsverfahren an Bedeutung.

Kommerzielle Nutzung

Die kommerzielle Nutzung von Meteorscatter ist aktuell nicht weit verbreitet. Grundsätzlich ist Meteorscatter jedoch eine kostengünstige Alternative zur teuren Satellitenübertragung, wenn nur geringe Datenmengen übertragen werden müssen und eine deutliche Verzögerung bei der Übermittlung in Kauf genommen werden kann. So gibt es derzeitig einige Anwendungen von Meteorscatter.^[4] Ein Beispiel hierfür ist das SNOTEL-Netzwerk des US-amerikanischen Landwirtschaftsministeriums. Hierbei handelt es sich um ein Netz von Wetterstationen, welche in den Rocky Mountains an zum Teil entlegenen Standorten fernab jeglicher Telekommunikations-Infrastruktur aufgebaut sind. Die Übermittlung der erfassten Messwerte erfolgt mittels Meteorscatter ^[5]. In den USA gibt es auch einen Hersteller für Meteorscatter-Funktechnik.^[6]

Nutzung im Amateurfunkdienst

Amateurfunkantennen für 144 MHz

Gegenwärtig wird das Meteorscatter-Verfahren von Funkamateuren intensiv genutzt. Der Funkbetrieb über Meteorscatter findet hauptsächlich auf 144 MHz (2-Meter-Band) statt, seltener auf 50 MHz (6-Meter-Band) oder 432 MHz (70-cm-Band) .^[7] Es wurde bis in jüngste Zeit vor allem Telegrafie in sehr hoher Geschwindigkeit verwendet. Früher wurden zum Senden langsam aufgenommene Tonbänder mit sehr hoher Geschwindigkeit abgespielt. Nach dem Empfang der Pings (unter einer Sekunde) oder Bursts (gleich oder größer einer Sekunde), wie die Erscheinungen genannt werden, ließ man die schnellen Aufnahmen wieder langsamer ablaufen und entzifferte dabei die Sendung. Das war sehr zeitaufwendig und setzte eine hohe Funkdisziplin beider Funkpartner voraus, weil immer zum genauen Zeitpunkt der eine mehrere Minuten senden und der andere empfangen musste. Unterdessen hat die digitale Betriebsart WSJT die Hochgeschwindigkeitstelegrafie weitestgehend abgelöst. Vorteilhaft an WSJT ist unter anderem, dass mit sehr geringen Ausgangsleistungen und auch außerhalb von Meteorschauern Funkverbindungen ermöglicht werden.

Weblinks

• Artikel zur Funktion von Meteorscatter
• vhfdx.de
• VHF-DX-Portal "Make More Miles on VHF" Support und MS-Logs

Einzelnachweise

1. ↑ Karl Rothammel:Antennenbuch, Telekosmos-Verlag, Stuttgart 1984, ISBN 3-440-04791-1, 8. Ausgabe, Seite 44
2. ↑ Hantaro Nagaoka: The Possibility of radio Transmissions Being Disturbed by Meteoric Showers, Erschienen in der Schriftenreihe Proceedings of the Imperial Academy; Ausgabe 5, 1929, Seiten 233-236
3. ↑ Davis, Gladys, Lang, Luke, Taylor:The Canadian Janet System, Erschienen in der Schriftenreihe Proceedings of the Institute of Radio Engineers Band 45, Ausgabe 12, 1957
4. ↑ Fukuda, Mukumoto, Yoshihiro et al.:Experiments on meteor burst communications in the Antarctic, Forschungsbericht, ab Seite 120, erschienen in der Schriftenreihe Advances in polar upper Atmosphere Research am Natl. Inst. Polar Research, Tokio, 2003
5. ↑ Infobroschüre des US-Landwirtschaftsministeriums zum SNOTEL-Projekt aus dem Jahre 2009, Webpräsenz des SNOTEL-Projektes
6. ↑ Internetauftritt der Firma MeteorComm LLC, abgerufen am 14. Mai 2011, [1]
7. ↑ Eckart Moltrecht, DJ4UF: Wie funktioniert Meteorscatter?. In: Deutscher Amateur-Radio-Club (Hrsg.): CQ DL. Das Amateurfunkmagazin. Nr. 11-2001, DARC Verlag GmbH, Baunatal November 2001, ISSN 0178-269X, S. 803.