Как сделать антенну и получать картинки со спутников: видеопособие
Видеопособие одного польского умельца, как сделать суперрадио
Все знают, что, когда вас о чем-то просит ваш ребенок, ему очень трудно бывает отказать. Так же, как не смог автор предлагаемого сюжета после того, как к нему обратился сын с необычным вопросом: можно ли получить фотографии Земли со спутников ?
Оказалось, возможно. И не только их.
Метеоспутники летают на высоте 800 километров от Земли, оборачиваясь вокруг нее с периодичностью 100 минут/виток. Во время каждого витка они фотографируют нашу планету и транслируют эти изображения.
Их можно «хакнуть».
Вы думаете, потребуется супердорогое и сверхсложное оборудование? Как бы не так: антенна и копеечный TV-тюнер. Причем антенна – громко сказано: достаточно куска электрического провода, который позволит поймать сигнал. Тюнер тоже самый обыкновенный, доступный в любом специализированном магазине. Главное, чтобы у него была функция SDR-приемника с чипсетом RTL2832.
2 провода (можно взять от обычного электрического кабеля)
немного фанеры или дерева для основы антенны
коаксиальный кабель (ТВ-кабель)
Отец и сын наскоро сколотили антенну из двух кусков фанеры, развернув их на 120° по отношению друг к другу, закрепили на ней 2 отрезка проволоки и установили на своем заборе.
Для начала было решено перехватить сигнал со спутников NOAA. Эти спутники пролетают на высоте порядка 800 км над Землей, совершая оборот вокруг нее за 100 минут. На протяжении этого полета они делают ее фотографии, которые затем передаются на частоте 137 МГц на Землю.
1. Постройка принимающей антенны
Для получения спутникового сигнала достаточно простой антенны. Самый бросовый, но действенный вариант – это два медных провода длиной 53 см, соединенных в форме V под 120 градусами. Такая антенна идеально подходит для работы на частоте в 137 МГц. Основа антенны – банальная фанера.
Простейшая схема: две медянки, между ними угол в 120 градусов, к ним подходит ТВ-кабель
2. Как сделать ресивер (приемник)
ТВ-тюнер, как утверждает автор простейшего изобретения, можно использовать любой, но при условии, что он построен на чипсете RTL2832U (по крайней мере, такую модель использовали в эксперименте). Ее плюсы: дешевая, можно найти в Интернете менее чем за 600 рублей, легко подключается к компьютеру через USB как флешка и главное – она работает.
Найти модель можно на любом Алиэкспрессе и eBay: как пример ссылки: ru.aliexpress.com
Тюнер по факту – это «SDR»-устройство – программно определяемая радиосистема, это означает, что он может получать FM-частоты и может управляться с помощью программного обеспечения компьютера, что нам и нужно.
После установки тюнера на Windows вы должны «взломать» его, заменив оригинальные драйверы на программное обеспечение Zadig. Запустите его и нажмите кнопку «Заменить драйверы».
В Linux процедура отличается и может быть найдена по этой ссылке
3. Программное обеспечение для отслеживания спутников
В качестве софта наши хакеры использовали программу WXTOIMG, она позволяет принимать и декодировать информацию метеоспутников, преобразуя ее в фотоизображения, а также отслеживать местоположение спутников и заранее просчитывать время, когда они будут доступны в вашей области.
Программа поддерживается всеми операционными системами, проста и доступна (ссылка на официальный сайт: wxtoimgrestored.xyz/).
Чтобы «поймать» спутники NOAA, вы должны установить свою наземную станцию в соответствии с параметрами вашего местоположения. Затем выберите опцию «Satellite Pass List» и вы увидите, когда и на каких частотах вы должны ловить сигнал.
4. Программное обеспечение для записи сигнала
Вам понадобится еще одна программа, при помощи которой вы сможете управлять вашим ТВ-тюнером, получать и записывать сигнал со спутника.
Для Widnows автор рекомендует софт SDR Sharp, для Linux / Mac можно использовать GQRX.
Оба программных обеспечения работают одинаково.
Вы выбираете частоту, на которой хотите «слушать». По итогу вы не только услышите сигнал, но и сможете увидеть его на диаграммах в программном обеспечении SDR.
5. Запись сигнала и его декодирование
Теперь у нас есть все, что нам нужно. Теперь, когда спутник находится над нами, откройте программное обеспечение SDR, выставите частоту для 137, XXX МГц и установите параметры приемника следующим образом:
— модуляция FM
— диапазон: 44 кГц
Нажмите кнопку записи, как только начнут появляться сигналы.
После того как вы записали сигнал, вы должны изменить его частоту с 44 кГц до 11025 Гц. Для этого подойдет программа www.audacityteam.org. Просто откройте wav-файл, измените частоту и запишите его еще раз.
Последний шаг – открыть WAV в WXTOIMG. После этого программа автоматически расшифрует сигнал И.. вот и все! У вас есть собственные фотографии Земли. По крайней мере, так утверждает «погодный хакер».
Что на выходе: очень круто – получить настоящий сигнал из космоса! Ваш любознательный ребенок, возможно, в будущем компьютерный гений, будет прыгать до потолка от радости. А вы – гордитесь, что знаете, как получить крутой результат с минимальными усилиями.
Кроме фотографий с метеоспутника с помощью такого оборудования можно стать поистине властелином радиоэфира. Вам доступен весь эфирный контент, включая переговоры на полицейской волне, обмен информацией между пилотами самолетов и диспетчерами аэропортов. Словом, весь земной шар и даже космос. В том числе сигналы с МКС.
Ладно, побежал за проводами и фанерой. Встретимся в радиокружке позже!
А всего-то потребовался кусок провода и TV-тюнер.
Источник
Что нам хотят сообщить: какие сигналы приходят из космоса и кто их издает
Большинство сигналов из глубокого космоса имеют естественное происхождение, их источником служат звезды, планеты, галактики, туманности, черные дыры и многие другие объекты, но ряд сигналов выделяется среди остальных и может иметь искусственное происхождение, их источником могут быть инопланетные формы жизни. Рассказываем подробнее о таких случаях.
О каких сигналах идет речь?
О тех, которые можно поймать через существующие телескопы и радары. Например, радиотелескоп по диапазону частот занимает начальное положение среди астрономических инструментов для исследования электромагнитного излучения (более высокочастотными являются телескопы теплового, видимого, ультрафиолетового, рентгеновского и гамма-излучения).
Радиоволны без проблем могут путешествовать в космическом пространстве, их испускают многие небесные тела. Например, наша галактика Млечный Путь издает шипящие шумы.
В июле 2006 года исследователи запустили метеорологический зонд из Колумбийского центра исследовательских аэростатов NASA в городе Палестин, штат Техас. Ученые искали следы нагревания от звезд первого поколения в верхних слоях атмосферы, на высоте 36,5 км, где она переходит в безвоздушное пространство.
Вместо этого они услышали необычный радиогул. Он шел из далекого космоса, и исследователи до сих пор не знают наверняка, что стало его причиной и где находится его источник.
Кто может издавать эти сигналы?
Когда звезда взрывается и умирает, она может превратиться в быстро вращающуюся нейтронную звезду. Астрономы считают, что те из них, которые находятся в зоне сильного магнитного поля, могут излучать подобные странные сигналы.
Еще одно возможное объяснение — это столкновение двух нейтронных звезд.
По словам астронома из Монреаля Шрихарша Тендукара, эта версия работает только для неповторяющихся космических сигналов, поскольку в процессе столкновения звезды разрушаются. Большинство зафиксированных телескопами за последнее десятилетие радиовсплесков — как раз единичные.
Однако два обнаруженных сигнала повторятся снова и снова, и им придется найти иное объяснение.
Блицар — это гипотетический тип космических объектов, предложенный как одно из объяснений происхождения быстрых радиоимпульсов.
Быстро вращающаяся нейтронная звезда, которая не выдерживает собственного веса, резко сжимается и превращается в черную дыру.
Есть версия, что радиовсплески излучает нейтронная звезда, падающая в черную дыру. Или сама черная дыра, резко уменьшающаяся в размерах. Или темная материя при столкновении с черной дырой.
Хотя многие уверены, что радиосигналы имеют исключительно природное происхождение, кое-кто полагает, что они могут быть доказательством существования внеземных форм жизни.
Какие необычные всплески фиксировали ученые?
Это сильный узкополосный радиосигнал, зарегистрированный доктором Джерри Эйманом 15 августа 1977 года во время работы на радиотелескопе «Большое ухо» в Университете штата Огайо. Прослушивание радиосигналов проводилось в рамках проекта SETI. Характеристики сигнала (полоса передачи, соотношение сигнал/шум) соответствовали (в некоторых интерпретациях) теоретически ожидаемым от сигнала внеземного происхождения.
Пораженный тем, насколько точно характеристики полученного сигнала совпадали с ожидаемыми характеристиками межзвездного сигнала, Эйман обвел соответствующую ему группу символов на распечатке и подписал сбоку «Wow!» («Ого-го!»). Эта подпись и дала название сигналу.
Обведенный код 6EQUJ5 описывает изменение интенсивности принятого сигнала во времени. Каждая строка на распечатке соответствовала 12-секундному интервалу (10 секунд собственно прослушивания эфира и 2 секунды последующей компьютерной обработки).
Определение точного местоположения источника сигнала на небе было затруднено тем обстоятельством, что радиотелескоп «Большое ухо» имел два облучателя, ориентированных в несколько различных направлениях. Сигнал был принят только одним из них, но ограничения способа обработки данных не позволяют определить, какой же именно облучатель зафиксировал сигнал. Таким образом, существуют два возможных значения прямого восхождения источника сигнала.
Ожидалось, что сигнал будет зарегистрирован дважды — по разу каждым из облучателей — но этого не произошло. Последующий месяц Эйман пытался вновь зарегистрировать сигнал с помощью «Большого уха», но безуспешно.
Радиосигнал SHGb02+14a — обнаруженный в марте 2003 года участниками проекта SETI@home и на то время являвшийся лучшим кандидатом на искусственное происхождение, за все время работы программы поиска внеземной жизни SETI.
Источник наблюдался три раза общей длительностью около 1 минуты на частоте 1420 МГц, на которой водород, самый распространенный элемент во Вселенной, поглощает и испускает энергию. Ученые из SETI@home изучают данную часть радиоспектра, так как некоторые астрономы утверждают, что инопланетные сигналы могут быть обнаружены именно на этой частоте.
Есть целый ряд особенностей этого сигнала, которые привели к большому скептицизму относительно его внеземного искусственного происхождения. Источник находился между созвездиями Рыб и Овна, где в пределах 1 000 световых лет отсутствуют звезды. Частота сигнала менялась очень быстро — от 8 до 37 Гц/с.
Если причиной изменения частоты стал эффект Доплера, то это означало бы, что источник находится на планете, вращающейся почти в 40 раз быстрее, чем Земля (для сравнения, передатчик, установленный на Земле, менял бы частоту со скоростью около 1,5 Гц/с).
Помимо этого, при первичном обнаружении сигнала каждый раз его частота соответствовала 1 420 МГц, в то время как сигнал с изменяющейся частотой должен обнаруживаться на разных частотах в пределах ее колебания.
BLC-1 — кандидат в радиосигналы проекта SETI, потенциально исходящий с экзопланеты Проксима Центавра b. Сигнал имеет частоту 982,002 МГц. Сдвиг в его частоте соответствует орбитальному движению Проксимы b.
Радиосигнал был зарегистрирован в течение 30 часов наблюдений, проведенных Breakthrough Listen в обсерватории Паркса в Австралии в апреле и мае 2019 года. Об обнаружении сигнала объявлено в декабре 2020 года. По состоянию на декабрь 2020 года последующие наблюдения снова не смогли обнаружить сигнал, что необходимо для подтверждения того, что сигнал был техносигнатурой.
- «Интригующий сигнал» от Проксимы Центавра
Астрономы, которые находятся в поисках радиосигналов от инопланетных цивилизаций, обнаружили «интригующий сигнал» со стороны Проксимы Центавра, ближайшей к Солнцу звездной системы.
Сигнал представляет собой узкий луч радиоволн 980 МГц, обнаруженный в апреле и мае 2019 года на телескопе Parkes в Австралии. Сигнал зафиксировали только один раз. Эта частота важна, потому что, как указывает Scientific American, именно в этой полосе радиоволн обычно отсутствуют сигналы от искусственных кораблей и спутников.
The Guardian со ссылкой на источник, имеющий доступ к данным об этом сигнале, сообщает, что это первый серьезный кандидат на инопланетную связь после Wow-сигнала. Но Guardian предупреждает, что этот сигнал «вероятно, тоже имеет земное происхождение».
Сигналы и правда могут быть связаны с внеземной жизнью?
Точно неизвестно, однако их поиски продолжаются. Например, проект SETI был организован для того, чтобы искать внеземную цивилизацию. Некоторые астрономы давно считают, что планет во Вселенной так много, что даже если малая их часть пригодна для жизни, то тысячи или даже миллионы планет должны быть обитаемыми.
Однако со временем реалистические оценки числа цивилизаций значительно упали и выросло число скептиков (см.: Уравнение Дрейка, Парадокс Ферми). При этом последние достижения астрономии и физики укрепили представление о существовании многих планетных систем, пригодных для жизни как таковой.
Существует два подхода к поискам внеземного разума:
- Искать сигналы внеземных цивилизаций. Рассчитывая на то, что собратья по разуму также будут искать контакт. Основных проблем данного подхода три: что искать, как искать и где искать.
- Посылать так называемый «сигнал готовности». Рассчитывая на то, что кто-то будет искать этот сигнал. Основные проблемы данного подхода фактически аналогичны проблеме подхода первого, за исключением меньших технических проблем.
В новой работе ученые предложили искать «световые» следы внеземных цивилизаций. Так, например, они предлагают регистрировать освещенность ночной стороны экзопланет, (например, светом городов). Предполагая, что орбита планеты эллиптическая, астрономы показали, что можно измерить вариацию блеска объекта и обнаружить, освещена ли его темная сторона. При этом, правда, ученые предполагают, что светимость темной стороны сравнима со светимостью дневной (у Земли эти величины отличаются на пять порядков).
Кроме этого, ученые намерены искать яркие объекты в поясах Койпера вокруг других звезд с последующим спектральным анализом их излучения. Астрономы полагают, что такой анализ позволит определить природу освещения — естественное оно или искусственное. Ученые подчеркивают, что все предложенные варианты нереализуемы с помощью существующей техники. Вместе с тем, по их мнению, телескопы нового поколения, как, например, американский «Джеймс Вебб», вполне могут справиться с описанными в работе задачами.
Источник