(Sonstiges) Nostradamus (Transhorizont-Radar) von Oneira
#5
(27.06.2025, 18:37)DeltaR95 schrieb: Erinnert von der Funktion her etwas an das russische Duga aus dem Kalten Krieg:

https://en.wikipedia.org/wiki/Duga_radar

Big Grin

Alles kommt wieder...
https://indico.in2p3.fr/event/10059/cont...MUS_jt.pdf
NOSTRADAMUS – DEMR/RBF Radarsysteme mit Überhorizontreichweite
weltweit
USA: 3 OTH-Radarsysteme rund um den Golf von Mexiko
Überwachung des Flugverkehrs in allen Höhenlagen
Australien: 3 OTH-Radarsysteme
Überwachung des nördlichen Teils Australiens
Russland: 1 DUGA-Radarsystem (Wladiwostok)Überwachung der Japanischen See
China Überwachung Taiwans?

Zitat:Für die Abbildungen bitte den französischen pdf aufrufen
Wissenschaftliche Tage 24/25 März 2015161URSI-Frankreich
MATERIE ERFORSCHEN DURCH ELEKTROMAGNETISCHEN WELLEN
Radarastronomie und Radioastronomie mit Hilfe eines Transhorizon-Radars.
URSI France pdf
Jean-François DEGURSE*,**,Jean-Philippe MOLINIE *, Sylvie MARCOS**.
* ONERA, Dept. Electromagnetism and Radar, jean-francois.degurse@lss.supelec.fr, jean-philippe.molinie@onera.fr
** Laboratoire des Signaux et des Systèmes, CNRS-Supéléc-UnivParisSud, sylvie.marcos@lss.supelec.fr
Schlüsselwörter (auf Englisch und Französisch): radioastronomy, radar, radioastronomy, planetary science.
Einleitung

Das Nostradamus-Radar ist ein Transhorizon-Radar mit Himmelswellen. Es nutzt die Reflexion niederfrequenter Wellen an
der Ionosphäre, um über den Horizont hinaus zu sehen. Seine Hauptfunktion ist die Fernüberwachung, d. h. die Überwachung
großer Gebiete über sehr große Entfernungen. Aufgrund der originellen Konstruktion des Systems war es jedoch möglich, es
auch in verschiedenen anderen wissenschaftlichen Bereichen einzusetzen. So wurde das Radar unter anderem zur Erforschung
der Ionosphäre, in der Ozeanologie und in der Seismologie eingesetzt.

In jüngerer Zeit wird das Radar bei transionosphärischen Frequenzen aktiv für Radarastronomie und passiv für
Radioastronomie eingesetzt. Nur wenige Instrumente operieren bei Dekameterwellenlängen, was hauptsächlich auf
menschliche Störquellen zurückzuführen ist, die die Beobachtung der viel schwächeren kosmischen Quellen behindern. Das
Interesse an diesen Wellenlängen wächst jedoch, und neue Instrumente wie LOFAR wurden kürzlich gebaut. Im Vergleich zu
Radioteleskopen kann das Radar auch aktiv beobachten, indem es Radarwellen aussendet, und so Radarastronomie betreiben,
wozu nur sehr wenige Instrumente in der Lage sind [1].

Nach einer kurzen Vorstellung des Nostradamus-Radars wird eine Anwendung des Systems in der Radarastronomie
vorgestellt. Anschließend werden passive Beobachtungen der Sonne und des Jupiters im HF-Band untersucht.

1. Das Nostradamus-Radar
Das Nostradamus-Radar ist ein System, das aus 288 Antennen besteht, die entlang von drei sternförmig angeordneten Armen
verteilt sind, die um 120° voneinander getrennt sind. Es arbeitet im HF-Band (von 6 MHz bis 28 MHz). Ein Teil dieser
niederfrequenten Wellen, die unter 20 MHz liegen, hat die Besonderheit, dass sie an der Ionosphäre reflektiert werden.
Als Fernwachradar ist seine Hauptfunktion die Erkennung von Flugzeugen in Entfernungen von 700 bis 3000 km. Während
Transhorizontradars in der Regel große lineare bistatische Arrays sind, kann das NOSTRADAMUS-Radar durch seine
besondere Konstruktion den Sende- und Empfangsstrahl in Azimut und Elevation steuern.

2. Radar-Astronomie

Durch die Nutzung der höchsten Betriebsfrequenzen des Radars ist es möglich, Objekte zu erkennen, die sich jenseits der
Erdatmosphäre befinden. Die Sendeleistung des Radars macht es möglich, den Mond zu entdecken, der sich etwa 384000
km von der Erde entfernt befindet. Diese Entfernung bedeutet, dass die Radarwellen mehr als 2 Sekunden hin und her
laufen müssen, was weit über die maximale Wiederholungsperiode des Systems hinausgeht, das für die Beobachtung von
Entfernungen von einigen tausend Kilometern ausgelegt ist. Die Wiederholungsperiode musste mit Bedacht gewählt
werden, um zu gewährleisten, dass die Mond-Echos kehren vollständig in eine Periode zurück, in der das Radar zuhört und nicht sendet.

Abbildung 1: Doppler-Distanzbild des Mondes (links) und Prinzip der Reflexion von Radarwellen auf der Mondoberfläche (rechts)
Das vom Radar empfangene Mondecho ist im Entfernungs-Doppler-Bild in Abbildung 1 deutlich zu erkennen. Da die
Warnmeldung des Mondes nach mehreren Radarpulsen zurückkommt, ist die Entfernung nicht eindeutig und die
Entfernungsachse entspricht nicht der tatsächlichen Entfernung zwischen dem System und dem Mond. Stattdessen ist es
möglich, den Radius unseres Satelliten zu messen. Jeder Ring der Isodistanzfläche sendet ein Signal zurück, das aufgrund
seiner Entfernung zum Radar zeitlich verschoben ist (siehe Schema in Abb.1). Die Länge des Echos entspricht somit dem
Radius des Satelliten.

Der mit dem Nostradamus-Radar gemessene Radius beträgt etwa 1800 km, während der tatsächliche
Wert bei 1734 km liegt. Die leichte Dopplerfrequenzverschiebung der reflektierten Wellen ist auf den Ionosphärenbias
zurückzuführen. Das Interessante an diesem Experiment ist, dass die HF-Wellen in den Mondregolith eindringen und so die
Erforschung des Monduntergrunds ermöglichen. Weiterführende Studien könnten die Bewegung des Mondes relativ zur Erde
nutzen und ein viel genaueres Bild des Satelliten im HF-Band erhalten.

3. Radioastronomie
Das Nostradamus-Radar kann auch im passiven Modus verwendet werden, um den Himmel im HF-Band zu belauschen. In
unserem Sonnensystem strahlen die Sonne und Jupiter auf diesen Frequenzen. Das System ist nicht empfindlich genug, um das
kontinuierliche Rauschen zu erkennen, das die Sonne bei diesen Frequenzen aussendet, aber es kann die solaren "Bursts"
erkennen, die bei Sonneneruptionen ausgestrahlt werden. Die HF-Band-Emissionen des Jupiters sind richtungsweisender und
ihre Beobachtung von der Erde aus hängt von der Position seines Satelliten Io ab. Dadurch ist es möglich, im Voraus zu
wissen, wann diese Emissionen stattfinden werden.

Abbildung 2: Bild eines solaren "Bursts" bei 25,6 MHz. Abbildung 3: Zeit-Frequenz-Bild von Jupiters Emissionen bei 21,4 MHz
Abbildung 2 ist ein Azimut-Hebungsbild einer Sonneneruption, gesehen bei 25,6 MHz. Die vertikalen Balken, die im Zeit-
Frequenz-Bild (Abbildung 3) zu sehen sind, zeigen die vom Nostradamus-Radar beobachteten jovanischen Emissionen. Diese
HF-Emissionen wurden durch Daten aus dem Dekameter-Netzwerk der Radioastronomiestation Nançay bestätigt [2].
Bibliographische Referenzen
1- Rodriguez, P., Kennedy, E., & Kossey, P. (2003). High frequency radar astronomy with HAARP.
2- Lecacheux, A., Konovalenko, A. A., & Rucker, H. O. (2004). Using large radio telescopes at decametre
wavelengths. Planetary and Space Science, 52(15), 1357-1374.
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RE: Nostradamus (Transhorizont-Radar) von Oneira - von voyageur - 28.06.2025, 15:19

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