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Die Amateur-Radioastronomie bietet eine einzigartige und faszinierende Möglichkeit, das Universum zu erkunden. Über die Beobachtung natürlicher Radioquellen hinaus ermöglicht sie es Enthusiasten, Signale von künstlichen Objekten im Weltraum mit selbstgebauter Ausrüstung zu empfangen und auszuwerten. Diese Disziplin verbindet die Leidenschaft für Astronomie mit praktischen Ingenieursfähigkeiten und bietet eine direkte, dynamische Verbindung zu aktuellen Raumfahrtmissionen und technologischen Errungenschaften. Es handelt sich um ein intellektuell lohnendes Unterfangen, das zu einzigartigen Beobachtungen und einem tiefen Verständnis der Raumfahrt führen kann.
Die Möglichkeit, sophisticated space communication reception zu betreiben, ist nicht länger ausschließlich großen, gut finanzierten Institutionen vorbehalten. Der Zugang zu Technologie hat sich erheblich demokratisiert. Beispielsweise wurde der Amateurfunksatellit OSCAR 10 mit handelsüblichen Komponenten gebaut.[1] Ein grundlegendes System, das einen Personal Computer nutzt, kann bereits für wenige hundert US-Dollar zusammengestellt werden.[2] Darüber hinaus nutzen Softwarelösungen wie WXtoImg die 16-Bit-Abtastfähigkeiten von Soundkarten, um eine bessere Dekodierung zu ermöglichen, als dies mit teurer, speziell entwickelter Hardware möglich wäre.[3] Die Verbreitung erschwinglicher Software Defined Radios (SDRs) wie dem RTL-SDR [4] senkt die Einstiegshürde weiter. Diese Entwicklung zeigt, dass die Schwelle für die Teilnahme an der Weltraumkommunikation und die Beobachtung des Weltraums erheblich niedriger ist, als gemeinhin angenommen. Der vorliegende Leitfaden zielt darauf ab, praktische Schritte aufzuzeigen, wie diese Zugänglichkeit genutzt werden kann, um mit DIY-Setups greifbare Ergebnisse zu erzielen.
Ein DIY-Radioteleskop setzt sich typischerweise aus mehreren Schlüsselkomponenten zusammen. Dazu gehören eine Antenne zum Auffangen der Radiowellen, ein Empfänger – häufig ein Software Defined Radio (SDR) – zur Umwandlung der analogen Radiosignale in digitale Daten, ein Computer zur Signalverarbeitung und schließlich spezialisierte Software zur Dekodierung und Visualisierung der empfangenen Informationen.[5]
Für den erfolgreichen Empfang sind mehrere technische Konzepte von grundlegender Bedeutung:
Der Aufbau eines DIY-Radioteleskops ist eine Übung in der Systemintegration. Die vorliegenden Informationen zeigen, dass ein erfolgreicher Empfang nicht von einer einzelnen Komponente abhängt, sondern von einer sorgfältig aufeinander abgestimmten Kette von Geräten. Für den Tiefraumempfang ist beispielsweise eine Kombination aus Schüssel, Feed, rauscharmer Verstärker (LNA) und Downconverter erforderlich.[8] Ein Heimbausystem kann eine TV-Schüssel, einen Signalstärken-Detektor, eine Schnittstelle, eine Soundkarte und Software umfassen.[5] Die Diskussion über Rauschen und dessen Einfluss auf die Signalerkennung unterstreicht, dass jeder Teil des Systems, von der Antenne bis zur Software, zur Gesamtleistung beiträgt.[10] Dies erfordert ein ganzheitliches Denken über das eigene Setup und das Verständnis, wie jede Komponente interagiert und zur endgültigen Signalqualität beiträgt, anstatt sich nur auf einzelne Teile zu konzentrieren. Dieser Ansatz ist entscheidend für die Fehlerbehebung und Leistungsoptimierung.
Der Sternenhimmel ist nicht nur von natürlichen Himmelskörpern bevölkert, sondern auch von einer wachsenden Zahl künstlicher Objekte, die für Amateur-Radioastronomen zugänglich sind. Während übliche TV-/Radio- und Militärsatelliten hierbei außer Acht gelassen werden, liegt der Fokus auf Objekten, die für die astronomische Wissenschaft von Bedeutung sind oder spannende Möglichkeiten für den Amateurfunk bieten.
Die NOAA-Wettersatelliten (National Oceanic and Atmospheric Administration) sind polumlaufende Satelliten, die kontinuierlich Wetterbilder im Automatic Picture Transmission (APT)-Format zur Erde senden. Sie stellen aufgrund ihrer relativ starken Signale und der Verfügbarkeit von Open-Source-Software einen idealen und beliebten Einstiegspunkt für Amateure dar.[2][6][7][11]
Diese Satelliten senden im 137 MHz-Band. Das Signal ist ein analoger 2400 Hz AM-Subträger, der auf einen 137 MHz-RF-Träger frequenzmoduliert wird, mit einer Bandbreite von etwa 34 kHz.[2][6][7] Bei der Wiedergabe über Lautsprecher erzeugt das Signal einen charakteristischen „Tick-Tock“-Klang.[2] Die effektive Strahlungsleistung (ERP) dieser Satelliten beträgt typischerweise etwa 37 dBm, was 5 Watt entspricht.[7]
Die folgende Tabelle listet die aktiven NOAA APT Satelliten und ihre Empfangsparameter auf, die für den direkten Start des Empfangs unerlässlich sind und dem DIY-Enthusiasten konkrete, umsetzbare und präzise Informationen liefern:
Das Verfolgen von Satelliten und der Empfang ihrer Sendungen ist äußerst lohnend und vermittelt ein Gefühl der direkten Interaktion mit den Raumfahrzeugen über uns.[2] Die niedrige Einstiegshürde, kombiniert mit der Tatsache, dass für reine Empfangsstationen keine Amateurfunklizenz erforderlich ist [2], und der sofortigen, greifbaren Ausgabe von Wetterbildern, bietet eine äußerst befriedigende Erfahrung. Dieser schnelle Erfolg kann das Vertrauen erheblich stärken und zur weiteren Erforschung komplexerer Radioastronomieprojekte ermutigen. NOAA APT-Empfang ist somit ein idealer Ausgangspunkt für Anfänger in der DIY-Radioastronomie, da er ein kostengünstiges, rechtlich zugängliches und visuell ansprechendes Projekt bietet, das sofortiges Feedback liefert und somit das Engagement des Podcast-Publikums fördert.
Amateurfunksatelliten, oft als OSCARs (Orbiting Satellite Carrying Amateur Radio) bezeichnet, dienen lizenzierten Funkamateuren für Sprach- (FM, SSB) und Datenkommunikation (AX.25, Paketfunk, APRS). Derzeit befinden sich über 18 voll funktionsfähige Amateurfunksatelliten im Orbit, die als Repeater, lineare Transponder oder digitale Store-and-Forward-Relais fungieren können.[1]
Die Amateurfunksatelliten-Gemeinschaft hat maßgeblich zur Weiterentwicklung der Satellitenkommunikation beigetragen. Zu den bemerkenswerten Errungenschaften gehören der Start des ersten Satelliten-Sprach-Transponders (OSCAR 3) und die Entwicklung hochmoderner digitaler „Store-and-Forward“-Nachrichtenübertragungstechniken.[1][12] Funkamateure sind seit den 1960er Jahren aktiv in die Raumfahrt involviert und konstruieren kleine bis mittelgroße Nutzlasten, die als „Piggyback-Loads“ auf kommerziellen oder wissenschaftlichen Satelliten installiert werden.[13] Besonders populär sind dabei CubeSats, standardisierte, würfelförmige Satelliten mit einer Kantenlänge von 10 cm, die als Nutzlasten ins All gebracht werden.[13]
Ein frühes und wegweisendes Beispiel war OSCAR 1, der 1961 als erster Amateurfunksatellit als sekundäre Nutzlast gestartet wurde. Trotz seiner kurzen Lebensdauer von nur 22 Tagen war OSCAR 1 ein großer Erfolg, da über 570 Funkamateure in 28 Ländern ihre Beobachtungen an das Projekt OSCAR meldeten.[1] Viele LEO-OSCARs (Low Earth Orbit) nutzen Frequenzmodulation (FM) und können mit handelsüblichen Amateurfunkgeräten empfangen werden; sie werden oft als „FM LEOs“ oder „FM Birds“ bezeichnet.[1] Ein herausragendes Beispiel für einen geostationären Amateurfunksatelliten ist Es’hail 2 / QO-100, der seit 2018 in Betrieb ist und eine Abdeckung von Brasilien bis Thailand bietet. Dieser Satellit verfügt über Transponder im 2.4 GHz (Uplink) und 10.4 GHz (Downlink) Bereich.[1]
Die Aktivitäten im Amateurfunk sind weit mehr als nur ein Hobby; sie stellen eine bedeutende, oft wegweisende Kraft in der Entwicklung von Raumfahrttechnologien dar. Die Tatsache, dass OSCAR 10 mit handelsüblichen Komponenten von einem Elektronikfachgeschäft gebaut wurde [1], unterstreicht den innovativen DIY-Geist, der oft der professionellen Einführung von Technologien vorausgeht. Die Existenz eines geostationären Amateurfunksatelliten wie Es’hail 2 / QO-100 mit seiner weitreichenden Abdeckung [1] verdeutlicht das Potenzial für eine globale, gemeinschaftsgetragene Infrastruktur. Dies zeigt, wie Beiträge von Amateuren, selbst in kleinem Maßstab, Teil eines größeren, wirkungsvollen globalen Netzwerks sein können, das die Grenzen der Satellitenkommunikation verschiebt und die internationale Zusammenarbeit fördert.
Der Empfang von Signalen von Tiefraumsonden ist ein faszinierendes, jedoch äußerst anspruchsvolles Feld, das fortgeschrittene Ausrüstung und Fachkenntnisse erfordert. Dennoch haben engagierte Hobbyisten bewiesen, dass es mit „bescheidenen Systemen“ möglich ist, Trägersignale von Sonden zu empfangen.[8] Beispiele hierfür sind der Empfang von Bepi-Colombo aus einer Entfernung von 15.2 Millionen Kilometern mit einer 1.2m-Schüssel und der JUNO-Raumsonde aus 616.4 Millionen Kilometern Entfernung mit einer 3.5m-Schüssel.[8]
Tiefraumsonden senden typischerweise im S-Band (2.2-2.9 GHz) und X-Band (8.4-8.5 GHz).[8] Diese höheren Frequenzen werden bevorzugt, da sie weniger Störungen aufweisen und höhere Datenraten für die Übertragung wissenschaftlicher Daten ermöglichen.[8][9] Der Schlüssel zum Erfolg beim Empfang dieser extrem schwachen Signale liegt in der Verwendung sehr großer und hochdirektionaler Antennen, die präzise auf die Sonde ausgerichtet sind.[9] Trotz der relativ geringen Sendeleistung der Sonden (z.B. Voyager mit 23 Watt [9]) ermöglichen große Empfangsantennen, wie die 70m-Schüsseln des NASA Deep Space Network (DSN) [8], und extrem empfindliche rauscharme Verstärker (LNAs) den Empfang der schwachen Signale.
Ein entscheidender Faktor ist die Doppler-Verschiebung: Da sich Tiefraumsonden und die Erde ständig relativ zueinander bewegen, zeigen die empfangenen Signale eine sich ändernde Frequenzverschiebung.[8] Eine präzise Korrektur dieser Verschiebung, oft basierend auf orbitalen Vorhersagen, ist für den Empfang und die Verfolgung unerlässlich und dient auch als wichtiger Indikator für die Herkunft des Signals.[8][14]
Die folgende Tabelle bietet eine Übersicht über anspruchsvolle, aber potenziell erreichbare Ziele für ambitionierte Amateure im Bereich der Tiefraum-Radioastronomie. Sie liefert wichtige technische Details, die für die Planung und den Versuch des Empfangs dieser fernen Objekte unerlässlich sind:
Die „Grenzen des Machbaren“ für Amateure verschieben sich kontinuierlich durch technologischen Fortschritt und die Hartnäckigkeit der Gemeinschaft. Obwohl der Empfang von Tiefraumsonden als „herausfordernd“ beschrieben wird, ist er für Hobbyisten mit „bescheidenen Systemen“ möglich.[8] Die erstaunlichen Beispiele des Empfangs von JUNO aus über 600 Millionen Kilometern Entfernung mit einer 3.5m-Schüssel, während die NASA 70m-Schüsseln für denselben Zweck verwendet [8], unterstreichen die bemerkenswerten Leistungen, die durch engagierte Anstrengung und Einfallsreichtum möglich sind. Dies verschiebt die wahrgenommenen Grenzen dessen, was Amateur-Equipment erreichen kann, und hebt die kontinuierliche Innovation innerhalb der Hobbyisten-Gemeinschaft hervor. Die Erwähnung von Tianwen-1 und STEREO-A, deren Signale bei Erdnähe stark genug für die Demodulation und Dekodierung auf kleinen Schüsseln waren [8], bietet zudem zugänglichere „Fenster“ in den Tiefraumempfang für Amateure. Dies inspiriert fortgeschrittene Amateure, indem es aufzeigt, dass selbst Signale von wirklich fernen, wissenschaftlich bedeutsamen Objekten erreichbar sind, wenn auch mit erheblichem Aufwand, spezialisierter Ausrüstung und präzisen Techniken. Es positioniert den Tiefraumempfang als das ultimative Ziel für DIY-Radioastronomen und demonstriert das Potenzial für bemerkenswerte persönliche Erfolge.
Neben Wettersatelliten und Tiefraumsonden gibt es weitere künstliche Objekte mit wissenschaftlichem Bezug, die für Amateure empfangbar sind. Die Internationale Raumstation (ISS) ist ein prominentes Beispiel. Sie sendet regelmäßig verschiedene Signale, darunter Amateurfunk-Relais für Sprachkommunikation und Slow-Scan Television (SSTV)-Bilder, die von Amateuren empfangen und dekodiert werden können.[2][11] Obwohl die ISS primär für bemannte Raumfahrt und wissenschaftliche Experimente im Erdorbit dient, bieten ihre Funksignale eine direkte Verbindung zur aktuellen Raumfahrt. Die ISS umkreist die Erde in etwa 400 km Höhe [11] und ist aufgrund ihrer häufigen Überflüge und der Nutzung von Amateurfunkfrequenzen im Bereich von 144-146 MHz und 430-440 MHz [11] ein zugängliches Ziel. Die Vielfalt der Beobachtungsmöglichkeiten, die sich Amateuren hier bietet, erweitert den Horizont der zugänglichen Ziele und verbindet das Hobby direkt mit menschlichen Unternehmungen im Weltraum, was eine zusätzliche Ebene des Engagements schafft.
Der Aufbau eines DIY-Radioteleskops erfordert eine sorgfältige Auswahl und Integration von Hardware- und Softwarekomponenten. Die Modularität und Anpassungsfähigkeit sind dabei Kernprinzipien. Ein DIY-Radioteleskop ist kein festes, monolithisches Gerät, sondern ein modulares System, das schrittweise aufgebaut, aufgerüstet und angepasst werden kann. Dieser Ansatz fördert das Experimentieren, ermöglicht eine schrittweise Investition und vertieft das Verständnis für die Rolle jeder Komponente, was perfekt zur DIY-Philosophie passt.
Software Defined Radios (SDRs) bilden das Herzstück vieler moderner Amateur-Radioteleskope. Sie sind kostengünstig, flexibel und ermöglichen die Verarbeitung eines breiten Spektrums von Frequenzen. Empfehlenswerte Modelle für den Einstieg und fortgeschrittene Anwendungen sind der preiswerte RTL-SDR sowie leistungsfähigere Optionen wie Airspy, HackRF, BladeRF, LimeSDR und PlutoSDR. Diese Geräte sind in der Lage, Radio-Basisbänder aufzuzeichnen, die später dekodiert werden können.[4]
Die Wahl der Antenne ist entscheidend und hängt stark vom Frequenzbereich des Zielobjekts ab:
Zusätzliche Komponenten zur Signaloptimierung sind oft unerlässlich, insbesondere für schwache Signale:
Die Verfügbarkeit leistungsstarker Open-Source-Software ist ein großer Vorteil für die Amateur-Radioastronomie, da sie teure kommerzielle Lösungen oft überflüssig macht.
Die Fähigkeit, schwache Signale aus dem Hintergrundrauschen zu extrahieren, ist zentral für die Radioastronomie. Für Amateure ist es entscheidend, die Machbarkeit eines Empfangsversuchs abzuschätzen. Dies kann durch die Anwendung von Prinzipien der Link-Budget-Analyse und der Friis-Übertragungsgleichung erfolgen.
Die Friis-Übertragungsgleichung ist ein grundlegendes Werkzeug in der Telekommunikationstechnik, das die am Empfängerterminal verfügbare Leistung mit der am Senderterminal eingespeiste Leistung in Beziehung setzt.[17][18] Sie berücksichtigt Verluste durch die sphärische Ausbreitung des Signals über die Distanz (Freistrahlverlust) sowie die Gewinne der Sende- und Empfangsantennen.[17]
Die Gleichung lautet in ihrer gebräuchlichsten Form:
$P_r = P_t \cdot G_t \cdot G_r \cdot \left(\frac{\lambda}{4\pi R}\right)^2$
Wobei:
Der Term $(\frac{\lambda}{4\pi R})^2$ wird als Freistrahlverlustfaktor (Free-Space Path Loss, FSPL) bezeichnet und quantifiziert die Signalabschwächung aufgrund der Ausbreitung im freien Raum.[17][19] Diese Gleichung ist unter idealisierten Bedingungen anwendbar, wie sie in der Satellitenkommunikation mit vernachlässigbarer atmosphärischer Absorption oft gegeben sind.[18]
Die NASA gibt für ihr Deep Space Network (DSN) die empfangene Signalstärke an, die mit 70m-Schüsseln erzielt wird (z.B. -131 dBm [8]). Um dies auf eine kleinere Amateur-Schüssel umzurechnen, kann man die Friis-Gleichung vereinfachen oder die Antennengewinne skalieren.
Der Antennengewinn einer Parabolantenne ist proportional zum Quadrat ihres Durchmessers ($G \propto D^2$). Wenn die NASA eine 70m-Schüssel ($D_{NASA}$) verwendet und ein Amateur eine 3.5m-Schüssel ($D_{Amateur}$), dann ist das Verhältnis der Gewinne:
$\frac{G_{Amateur}}{G_{NASA}} = \left(\frac{D_{Amateur}}{D_{NASA}}\right)^2$
Für eine 3.5m-Schüssel im Vergleich zu einer 70m-Schüssel ergibt sich:
$\frac{G_{Amateur}}{G_{NASA}} = \left(\frac{3.5 \text{ m}}{70 \text{ m}}\right)^2 = \left(\frac{1}{20}\right)^2 = \frac{1}{400}$
In Dezibel (dB) ausgedrückt:
$\Delta G_{dB} = 10 \cdot \log_{10}\left(\frac{1}{400}\right) \approx -26 \text{ dB}$
Das bedeutet, dass die 3.5m-Schüssel einen um etwa 26 dB geringeren Gewinn hat als die 70m-Schüssel. Wenn die NASA beispielsweise ein Signal mit -131 dBm empfängt [8], würde eine ideale 3.5m-Amateurantenne ein Signal von etwa -131 dBm – 26 dB = -157 dBm empfangen. Die Forschung bestätigt, dass eine ideale 3.5m-Amateurantenne kaum -152 dBm erreichen würde [8], was die Größenordnung der Abschätzung bestätigt.
Um ein Signal überhaupt messen zu können und es nicht im Hintergrundrauschen verschwinden zu lassen, muss die empfangene Signalstärke über dem Rauschpegel des Empfangssystems liegen. Funkamateure verwenden oft das RST-System (Readability-Signal Strength-Tone), um die Signalstärke zu bewerten, wobei S9 typischerweise als 50 µV am Empfängereingang definiert ist und jede S-Einheit eine 6 dB-Änderung der Signalstärke darstellt.[20] Für digitale Signale ist die Bitfehlerrate (BER) und die Empfängerempfindlichkeit entscheidend.[19] Der „Fade Margin“, die Differenz zwischen der empfangenen Signalstärke und der Empfängerempfindlichkeit, sollte mindestens 15 dB betragen, um Signalabschwächungen durch verschiedene Faktoren zu überstehen.[19]
Die Berechnung der Systemrauschtemperatur ($T_s$) ist ebenfalls wichtig.[10] Ein kommerzieller Satelliten-Signalstärken-Detektor kann eine Anzeige der Signalstärke liefern und die Frequenz eines Audiotons variieren, um die Ausrichtung der Schüssel zu erleichtern.[5] Für eine genauere Kalibrierung kann die Antenne auf eine bekannte Quelle wie die Sonne ausgerichtet werden, um die maximale Signalstärke zu ermitteln.[5]
Das Bochumer Radioteleskop, auch bekannt als Bochum Observatory oder Kap Kaminski, ist ein Forschungsinstitut in Bochum, Deutschland, das sich auf Radioastronomie und Umweltforschung konzentriert.[21] Es hat eine lange Geschichte in der Verfolgung von Raumfahrzeugen, beginnend mit dem Empfang des Sputnik-Signals im Jahr 1957.[21] Das Observatorium wurde zu einem wichtigen Ort in Westdeutschland für aktuelle Nachrichten und Informationen über den Weltraum.[21]
Das Institut besitzt mehrere Antennensysteme zum Empfang von Daten von geostationären und umlaufenden Satelliten sowie interplanetaren Raumfahrzeugen.[21] Die größte Struktur ist ein 40 Meter hohes Radom, das eine 20m-Parabolantenne vor dem Wetter schützt.[21] Diese Antenne mit einem Gesamtgewicht von über 220 Tonnen kann sowohl Daten empfangen als auch senden.[21]
Ein aktuelles und bemerkenswertes Beispiel für die Fähigkeiten des Bochumer Radioteleskops ist die Verfolgung des IM-1 Odysseus Mondlanders von Intuitive Machines. Das Observatorium hat Live-Updates des IM-1-Datenstroms geteilt, der eine Frequenz-Signalstärke-Anzeige mit dem Peak des Hauptfahrzeugsenders umfasste.[22] Insbesondere wurde die Zündung des Triebwerks des Mondlanders im Radiospektrum erkannt.[22] Dies war ein kritischer Schritt, da ein Methalox-Triebwerk noch nie über dem niedrigen Erdorbit hinaus getestet worden war und dieses spezielle Triebwerk noch nie vollständig im Vakuum getestet wurde (nur der Zünder wurde getestet).[22] Die Beobachtungen des Bochumer Observatoriums, die die Reichweitendaten des Landers bestätigten, waren von großer Bedeutung, insbesondere da die Triebwerksaktivierung aufgrund von Problemen mit den Bodenstationen, die zu Unterbrechungen führten, verzögert wurde.[22] Die Fähigkeit, solche Ereignisse unabhängig zu verfolgen und zu bestätigen, unterstreicht die wichtige Rolle, die auch größere Amateur- oder halbprofessionelle Observatorien in der Raumfahrtbeobachtung spielen können.
Die rechtliche Lage des Empfangs von Satellitensignalen in Deutschland ist ein wichtiger Punkt für Amateur-Radioastronomen. Grundsätzlich gilt, dass der reine Empfang von Funksignalen in Deutschland ohne Lizenz erlaubt ist, solange die empfangenen Inhalte nicht für Dritte bestimmt sind und nicht weitergegeben werden.[2][23]
Es ist wichtig zu verstehen, dass die Behörden in der Regel nicht feststellen können, was eine Person empfängt, es sei denn, es handelt sich um eine Nebenfolge einer anderen, möglicherweise illegalen Handlung.[23] Solange der Empfang nur zur eigenen Information und zum Hobby dient und die erhaltenen Informationen nicht weitergegeben werden, ist man in der Regel auf der sicheren Seite.[23]
Die Amateur-Radioastronomie bietet eine einzigartige Brücke zwischen leidenschaftlichem Hobby und wissenschaftlicher Erkundung. Die Möglichkeit, künstliche Objekte am Sternenhimmel mit selbstgebauten Radioteleskopen zu empfangen und auszuwerten, ist nicht nur technisch faszinierend, sondern auch ein Ausdruck der zunehmenden Demokratisierung des Zugangs zum Weltraum.
Von den zugänglichen NOAA-Wettersatelliten, die sofortige visuelle Ergebnisse liefern und somit einen idealen Einstiegspunkt darstellen, über die vielseitigen Amateurfunksatelliten, die als Inkubatoren für neue Kommunikationstechnologien dienen, bis hin zu den anspruchsvollen, aber erreichbaren Tiefraumsonden, die die Grenzen des Machbaren für Amateure immer weiter verschieben – das Spektrum der Beobachtungsmöglichkeiten ist breit und inspirierend.
Der Erfolg in diesem Feld beruht auf einem ganzheitlichen Systemverständnis, das die Auswahl der richtigen Hardware (SDRs, spezialisierte Antennen, LNAs, Downconverter) mit der Nutzung leistungsstarker Open-Source-Software (SatDump, WXtoImg) kombiniert. Die Fähigkeit, die benötigte Signalstärke abzuschätzen und die physikalischen Grenzen des Empfangs zu verstehen, ist dabei ebenso entscheidend wie die Kenntnis der rechtlichen Rahmenbedingungen, die den reinen Empfang in Deutschland weitgehend erlauben.
Das Beispiel des Bochumer Radioteleskops, das Triebwerkszündungen einer Mondsonde verfolgte, verdeutlicht das Potenzial auch größerer Amateur- oder halbprofessioneller Einrichtungen, unabhängige und wertvolle Beiträge zur Raumfahrtbeobachtung zu leisten. Insgesamt zeigt sich, dass die Amateur-Radioastronomie ein dynamisches Feld ist, das kontinuierlich neue Möglichkeiten für Entdeckungen und technologische Innovationen bietet und Enthusiasten dazu ermutigt, aktiv am Puls der Raumfahrt teilzuhaben.
Source: https://g.co/gemini/share/9a843a6b1cb3
Die Amateur-Radioastronomie bietet eine einzigartige und faszinierende Möglichkeit, das Universum zu erkunden. Über die Beobachtung natürlicher Radioquellen hinaus ermöglicht sie es Enthusiasten, Signale von künstlichen Objekten im Weltraum mit selbstgebauter Ausrüstung zu empfangen und auszuwerten. Diese Disziplin verbindet die Leidenschaft für Astronomie mit praktischen Ingenieursfähigkeiten und bietet eine direkte, dynamische Verbindung zu aktuellen Raumfahrtmissionen und technologischen Errungenschaften. Es handelt sich um ein intellektuell lohnendes Unterfangen, das zu einzigartigen Beobachtungen und einem tiefen Verständnis der Raumfahrt führen kann.
Die Möglichkeit, sophisticated space communication reception zu betreiben, ist nicht länger ausschließlich großen, gut finanzierten Institutionen vorbehalten. Der Zugang zu Technologie hat sich erheblich demokratisiert. Beispielsweise wurde der Amateurfunksatellit OSCAR 10 mit handelsüblichen Komponenten gebaut.[1] Ein grundlegendes System, das einen Personal Computer nutzt, kann bereits für wenige hundert US-Dollar zusammengestellt werden.[2] Darüber hinaus nutzen Softwarelösungen wie WXtoImg die 16-Bit-Abtastfähigkeiten von Soundkarten, um eine bessere Dekodierung zu ermöglichen, als dies mit teurer, speziell entwickelter Hardware möglich wäre.[3] Die Verbreitung erschwinglicher Software Defined Radios (SDRs) wie dem RTL-SDR [4] senkt die Einstiegshürde weiter. Diese Entwicklung zeigt, dass die Schwelle für die Teilnahme an der Weltraumkommunikation und die Beobachtung des Weltraums erheblich niedriger ist, als gemeinhin angenommen. Der vorliegende Leitfaden zielt darauf ab, praktische Schritte aufzuzeigen, wie diese Zugänglichkeit genutzt werden kann, um mit DIY-Setups greifbare Ergebnisse zu erzielen.
Ein DIY-Radioteleskop setzt sich typischerweise aus mehreren Schlüsselkomponenten zusammen. Dazu gehören eine Antenne zum Auffangen der Radiowellen, ein Empfänger – häufig ein Software Defined Radio (SDR) – zur Umwandlung der analogen Radiosignale in digitale Daten, ein Computer zur Signalverarbeitung und schließlich spezialisierte Software zur Dekodierung und Visualisierung der empfangenen Informationen.[5]
Für den erfolgreichen Empfang sind mehrere technische Konzepte von grundlegender Bedeutung:
Der Aufbau eines DIY-Radioteleskops ist eine Übung in der Systemintegration. Die vorliegenden Informationen zeigen, dass ein erfolgreicher Empfang nicht von einer einzelnen Komponente abhängt, sondern von einer sorgfältig aufeinander abgestimmten Kette von Geräten. Für den Tiefraumempfang ist beispielsweise eine Kombination aus Schüssel, Feed, rauscharmer Verstärker (LNA) und Downconverter erforderlich.[8] Ein Heimbausystem kann eine TV-Schüssel, einen Signalstärken-Detektor, eine Schnittstelle, eine Soundkarte und Software umfassen.[5] Die Diskussion über Rauschen und dessen Einfluss auf die Signalerkennung unterstreicht, dass jeder Teil des Systems, von der Antenne bis zur Software, zur Gesamtleistung beiträgt.[10] Dies erfordert ein ganzheitliches Denken über das eigene Setup und das Verständnis, wie jede Komponente interagiert und zur endgültigen Signalqualität beiträgt, anstatt sich nur auf einzelne Teile zu konzentrieren. Dieser Ansatz ist entscheidend für die Fehlerbehebung und Leistungsoptimierung.
Der Sternenhimmel ist nicht nur von natürlichen Himmelskörpern bevölkert, sondern auch von einer wachsenden Zahl künstlicher Objekte, die für Amateur-Radioastronomen zugänglich sind. Während übliche TV-/Radio- und Militärsatelliten hierbei außer Acht gelassen werden, liegt der Fokus auf Objekten, die für die astronomische Wissenschaft von Bedeutung sind oder spannende Möglichkeiten für den Amateurfunk bieten.
Die NOAA-Wettersatelliten (National Oceanic and Atmospheric Administration) sind polumlaufende Satelliten, die kontinuierlich Wetterbilder im Automatic Picture Transmission (APT)-Format zur Erde senden. Sie stellen aufgrund ihrer relativ starken Signale und der Verfügbarkeit von Open-Source-Software einen idealen und beliebten Einstiegspunkt für Amateure dar.[2][6][7][11]
Diese Satelliten senden im 137 MHz-Band. Das Signal ist ein analoger 2400 Hz AM-Subträger, der auf einen 137 MHz-RF-Träger frequenzmoduliert wird, mit einer Bandbreite von etwa 34 kHz.[2][6][7] Bei der Wiedergabe über Lautsprecher erzeugt das Signal einen charakteristischen „Tick-Tock“-Klang.[2] Die effektive Strahlungsleistung (ERP) dieser Satelliten beträgt typischerweise etwa 37 dBm, was 5 Watt entspricht.[7]
Die folgende Tabelle listet die aktiven NOAA APT Satelliten und ihre Empfangsparameter auf, die für den direkten Start des Empfangs unerlässlich sind und dem DIY-Enthusiasten konkrete, umsetzbare und präzise Informationen liefern:
Das Verfolgen von Satelliten und der Empfang ihrer Sendungen ist äußerst lohnend und vermittelt ein Gefühl der direkten Interaktion mit den Raumfahrzeugen über uns.[2] Die niedrige Einstiegshürde, kombiniert mit der Tatsache, dass für reine Empfangsstationen keine Amateurfunklizenz erforderlich ist [2], und der sofortigen, greifbaren Ausgabe von Wetterbildern, bietet eine äußerst befriedigende Erfahrung. Dieser schnelle Erfolg kann das Vertrauen erheblich stärken und zur weiteren Erforschung komplexerer Radioastronomieprojekte ermutigen. NOAA APT-Empfang ist somit ein idealer Ausgangspunkt für Anfänger in der DIY-Radioastronomie, da er ein kostengünstiges, rechtlich zugängliches und visuell ansprechendes Projekt bietet, das sofortiges Feedback liefert und somit das Engagement des Podcast-Publikums fördert.
Amateurfunksatelliten, oft als OSCARs (Orbiting Satellite Carrying Amateur Radio) bezeichnet, dienen lizenzierten Funkamateuren für Sprach- (FM, SSB) und Datenkommunikation (AX.25, Paketfunk, APRS). Derzeit befinden sich über 18 voll funktionsfähige Amateurfunksatelliten im Orbit, die als Repeater, lineare Transponder oder digitale Store-and-Forward-Relais fungieren können.[1]
Die Amateurfunksatelliten-Gemeinschaft hat maßgeblich zur Weiterentwicklung der Satellitenkommunikation beigetragen. Zu den bemerkenswerten Errungenschaften gehören der Start des ersten Satelliten-Sprach-Transponders (OSCAR 3) und die Entwicklung hochmoderner digitaler „Store-and-Forward“-Nachrichtenübertragungstechniken.[1][12] Funkamateure sind seit den 1960er Jahren aktiv in die Raumfahrt involviert und konstruieren kleine bis mittelgroße Nutzlasten, die als „Piggyback-Loads“ auf kommerziellen oder wissenschaftlichen Satelliten installiert werden.[13] Besonders populär sind dabei CubeSats, standardisierte, würfelförmige Satelliten mit einer Kantenlänge von 10 cm, die als Nutzlasten ins All gebracht werden.[13]
Ein frühes und wegweisendes Beispiel war OSCAR 1, der 1961 als erster Amateurfunksatellit als sekundäre Nutzlast gestartet wurde. Trotz seiner kurzen Lebensdauer von nur 22 Tagen war OSCAR 1 ein großer Erfolg, da über 570 Funkamateure in 28 Ländern ihre Beobachtungen an das Projekt OSCAR meldeten.[1] Viele LEO-OSCARs (Low Earth Orbit) nutzen Frequenzmodulation (FM) und können mit handelsüblichen Amateurfunkgeräten empfangen werden; sie werden oft als „FM LEOs“ oder „FM Birds“ bezeichnet.[1] Ein herausragendes Beispiel für einen geostationären Amateurfunksatelliten ist Es’hail 2 / QO-100, der seit 2018 in Betrieb ist und eine Abdeckung von Brasilien bis Thailand bietet. Dieser Satellit verfügt über Transponder im 2.4 GHz (Uplink) und 10.4 GHz (Downlink) Bereich.[1]
Die Aktivitäten im Amateurfunk sind weit mehr als nur ein Hobby; sie stellen eine bedeutende, oft wegweisende Kraft in der Entwicklung von Raumfahrttechnologien dar. Die Tatsache, dass OSCAR 10 mit handelsüblichen Komponenten von einem Elektronikfachgeschäft gebaut wurde [1], unterstreicht den innovativen DIY-Geist, der oft der professionellen Einführung von Technologien vorausgeht. Die Existenz eines geostationären Amateurfunksatelliten wie Es’hail 2 / QO-100 mit seiner weitreichenden Abdeckung [1] verdeutlicht das Potenzial für eine globale, gemeinschaftsgetragene Infrastruktur. Dies zeigt, wie Beiträge von Amateuren, selbst in kleinem Maßstab, Teil eines größeren, wirkungsvollen globalen Netzwerks sein können, das die Grenzen der Satellitenkommunikation verschiebt und die internationale Zusammenarbeit fördert.
Der Empfang von Signalen von Tiefraumsonden ist ein faszinierendes, jedoch äußerst anspruchsvolles Feld, das fortgeschrittene Ausrüstung und Fachkenntnisse erfordert. Dennoch haben engagierte Hobbyisten bewiesen, dass es mit „bescheidenen Systemen“ möglich ist, Trägersignale von Sonden zu empfangen.[8] Beispiele hierfür sind der Empfang von Bepi-Colombo aus einer Entfernung von 15.2 Millionen Kilometern mit einer 1.2m-Schüssel und der JUNO-Raumsonde aus 616.4 Millionen Kilometern Entfernung mit einer 3.5m-Schüssel.[8]
Tiefraumsonden senden typischerweise im S-Band (2.2-2.9 GHz) und X-Band (8.4-8.5 GHz).[8] Diese höheren Frequenzen werden bevorzugt, da sie weniger Störungen aufweisen und höhere Datenraten für die Übertragung wissenschaftlicher Daten ermöglichen.[8][9] Der Schlüssel zum Erfolg beim Empfang dieser extrem schwachen Signale liegt in der Verwendung sehr großer und hochdirektionaler Antennen, die präzise auf die Sonde ausgerichtet sind.[9] Trotz der relativ geringen Sendeleistung der Sonden (z.B. Voyager mit 23 Watt [9]) ermöglichen große Empfangsantennen, wie die 70m-Schüsseln des NASA Deep Space Network (DSN) [8], und extrem empfindliche rauscharme Verstärker (LNAs) den Empfang der schwachen Signale.
Ein entscheidender Faktor ist die Doppler-Verschiebung: Da sich Tiefraumsonden und die Erde ständig relativ zueinander bewegen, zeigen die empfangenen Signale eine sich ändernde Frequenzverschiebung.[8] Eine präzise Korrektur dieser Verschiebung, oft basierend auf orbitalen Vorhersagen, ist für den Empfang und die Verfolgung unerlässlich und dient auch als wichtiger Indikator für die Herkunft des Signals.[8][14]
Die folgende Tabelle bietet eine Übersicht über anspruchsvolle, aber potenziell erreichbare Ziele für ambitionierte Amateure im Bereich der Tiefraum-Radioastronomie. Sie liefert wichtige technische Details, die für die Planung und den Versuch des Empfangs dieser fernen Objekte unerlässlich sind:
Die „Grenzen des Machbaren“ für Amateure verschieben sich kontinuierlich durch technologischen Fortschritt und die Hartnäckigkeit der Gemeinschaft. Obwohl der Empfang von Tiefraumsonden als „herausfordernd“ beschrieben wird, ist er für Hobbyisten mit „bescheidenen Systemen“ möglich.[8] Die erstaunlichen Beispiele des Empfangs von JUNO aus über 600 Millionen Kilometern Entfernung mit einer 3.5m-Schüssel, während die NASA 70m-Schüsseln für denselben Zweck verwendet [8], unterstreichen die bemerkenswerten Leistungen, die durch engagierte Anstrengung und Einfallsreichtum möglich sind. Dies verschiebt die wahrgenommenen Grenzen dessen, was Amateur-Equipment erreichen kann, und hebt die kontinuierliche Innovation innerhalb der Hobbyisten-Gemeinschaft hervor. Die Erwähnung von Tianwen-1 und STEREO-A, deren Signale bei Erdnähe stark genug für die Demodulation und Dekodierung auf kleinen Schüsseln waren [8], bietet zudem zugänglichere „Fenster“ in den Tiefraumempfang für Amateure. Dies inspiriert fortgeschrittene Amateure, indem es aufzeigt, dass selbst Signale von wirklich fernen, wissenschaftlich bedeutsamen Objekten erreichbar sind, wenn auch mit erheblichem Aufwand, spezialisierter Ausrüstung und präzisen Techniken. Es positioniert den Tiefraumempfang als das ultimative Ziel für DIY-Radioastronomen und demonstriert das Potenzial für bemerkenswerte persönliche Erfolge.
Neben Wettersatelliten und Tiefraumsonden gibt es weitere künstliche Objekte mit wissenschaftlichem Bezug, die für Amateure empfangbar sind. Die Internationale Raumstation (ISS) ist ein prominentes Beispiel. Sie sendet regelmäßig verschiedene Signale, darunter Amateurfunk-Relais für Sprachkommunikation und Slow-Scan Television (SSTV)-Bilder, die von Amateuren empfangen und dekodiert werden können.[2][11] Obwohl die ISS primär für bemannte Raumfahrt und wissenschaftliche Experimente im Erdorbit dient, bieten ihre Funksignale eine direkte Verbindung zur aktuellen Raumfahrt. Die ISS umkreist die Erde in etwa 400 km Höhe [11] und ist aufgrund ihrer häufigen Überflüge und der Nutzung von Amateurfunkfrequenzen im Bereich von 144-146 MHz und 430-440 MHz [11] ein zugängliches Ziel. Die Vielfalt der Beobachtungsmöglichkeiten, die sich Amateuren hier bietet, erweitert den Horizont der zugänglichen Ziele und verbindet das Hobby direkt mit menschlichen Unternehmungen im Weltraum, was eine zusätzliche Ebene des Engagements schafft.
Der Aufbau eines DIY-Radioteleskops erfordert eine sorgfältige Auswahl und Integration von Hardware- und Softwarekomponenten. Die Modularität und Anpassungsfähigkeit sind dabei Kernprinzipien. Ein DIY-Radioteleskop ist kein festes, monolithisches Gerät, sondern ein modulares System, das schrittweise aufgebaut, aufgerüstet und angepasst werden kann. Dieser Ansatz fördert das Experimentieren, ermöglicht eine schrittweise Investition und vertieft das Verständnis für die Rolle jeder Komponente, was perfekt zur DIY-Philosophie passt.
Software Defined Radios (SDRs) bilden das Herzstück vieler moderner Amateur-Radioteleskope. Sie sind kostengünstig, flexibel und ermöglichen die Verarbeitung eines breiten Spektrums von Frequenzen. Empfehlenswerte Modelle für den Einstieg und fortgeschrittene Anwendungen sind der preiswerte RTL-SDR sowie leistungsfähigere Optionen wie Airspy, HackRF, BladeRF, LimeSDR und PlutoSDR. Diese Geräte sind in der Lage, Radio-Basisbänder aufzuzeichnen, die später dekodiert werden können.[4]
Die Wahl der Antenne ist entscheidend und hängt stark vom Frequenzbereich des Zielobjekts ab:
Zusätzliche Komponenten zur Signaloptimierung sind oft unerlässlich, insbesondere für schwache Signale:
Die Verfügbarkeit leistungsstarker Open-Source-Software ist ein großer Vorteil für die Amateur-Radioastronomie, da sie teure kommerzielle Lösungen oft überflüssig macht.
Die Fähigkeit, schwache Signale aus dem Hintergrundrauschen zu extrahieren, ist zentral für die Radioastronomie. Für Amateure ist es entscheidend, die Machbarkeit eines Empfangsversuchs abzuschätzen. Dies kann durch die Anwendung von Prinzipien der Link-Budget-Analyse und der Friis-Übertragungsgleichung erfolgen.
Die Friis-Übertragungsgleichung ist ein grundlegendes Werkzeug in der Telekommunikationstechnik, das die am Empfängerterminal verfügbare Leistung mit der am Senderterminal eingespeiste Leistung in Beziehung setzt.[17][18] Sie berücksichtigt Verluste durch die sphärische Ausbreitung des Signals über die Distanz (Freistrahlverlust) sowie die Gewinne der Sende- und Empfangsantennen.[17]
Die Gleichung lautet in ihrer gebräuchlichsten Form:
$P_r = P_t \cdot G_t \cdot G_r \cdot \left(\frac{\lambda}{4\pi R}\right)^2$
Wobei:
Der Term $(\frac{\lambda}{4\pi R})^2$ wird als Freistrahlverlustfaktor (Free-Space Path Loss, FSPL) bezeichnet und quantifiziert die Signalabschwächung aufgrund der Ausbreitung im freien Raum.[17][19] Diese Gleichung ist unter idealisierten Bedingungen anwendbar, wie sie in der Satellitenkommunikation mit vernachlässigbarer atmosphärischer Absorption oft gegeben sind.[18]
Die NASA gibt für ihr Deep Space Network (DSN) die empfangene Signalstärke an, die mit 70m-Schüsseln erzielt wird (z.B. -131 dBm [8]). Um dies auf eine kleinere Amateur-Schüssel umzurechnen, kann man die Friis-Gleichung vereinfachen oder die Antennengewinne skalieren.
Der Antennengewinn einer Parabolantenne ist proportional zum Quadrat ihres Durchmessers ($G \propto D^2$). Wenn die NASA eine 70m-Schüssel ($D_{NASA}$) verwendet und ein Amateur eine 3.5m-Schüssel ($D_{Amateur}$), dann ist das Verhältnis der Gewinne:
$\frac{G_{Amateur}}{G_{NASA}} = \left(\frac{D_{Amateur}}{D_{NASA}}\right)^2$
Für eine 3.5m-Schüssel im Vergleich zu einer 70m-Schüssel ergibt sich:
$\frac{G_{Amateur}}{G_{NASA}} = \left(\frac{3.5 \text{ m}}{70 \text{ m}}\right)^2 = \left(\frac{1}{20}\right)^2 = \frac{1}{400}$
In Dezibel (dB) ausgedrückt:
$\Delta G_{dB} = 10 \cdot \log_{10}\left(\frac{1}{400}\right) \approx -26 \text{ dB}$
Das bedeutet, dass die 3.5m-Schüssel einen um etwa 26 dB geringeren Gewinn hat als die 70m-Schüssel. Wenn die NASA beispielsweise ein Signal mit -131 dBm empfängt [8], würde eine ideale 3.5m-Amateurantenne ein Signal von etwa -131 dBm – 26 dB = -157 dBm empfangen. Die Forschung bestätigt, dass eine ideale 3.5m-Amateurantenne kaum -152 dBm erreichen würde [8], was die Größenordnung der Abschätzung bestätigt.
Um ein Signal überhaupt messen zu können und es nicht im Hintergrundrauschen verschwinden zu lassen, muss die empfangene Signalstärke über dem Rauschpegel des Empfangssystems liegen. Funkamateure verwenden oft das RST-System (Readability-Signal Strength-Tone), um die Signalstärke zu bewerten, wobei S9 typischerweise als 50 µV am Empfängereingang definiert ist und jede S-Einheit eine 6 dB-Änderung der Signalstärke darstellt.[20] Für digitale Signale ist die Bitfehlerrate (BER) und die Empfängerempfindlichkeit entscheidend.[19] Der „Fade Margin“, die Differenz zwischen der empfangenen Signalstärke und der Empfängerempfindlichkeit, sollte mindestens 15 dB betragen, um Signalabschwächungen durch verschiedene Faktoren zu überstehen.[19]
Die Berechnung der Systemrauschtemperatur ($T_s$) ist ebenfalls wichtig.[10] Ein kommerzieller Satelliten-Signalstärken-Detektor kann eine Anzeige der Signalstärke liefern und die Frequenz eines Audiotons variieren, um die Ausrichtung der Schüssel zu erleichtern.[5] Für eine genauere Kalibrierung kann die Antenne auf eine bekannte Quelle wie die Sonne ausgerichtet werden, um die maximale Signalstärke zu ermitteln.[5]
Das Bochumer Radioteleskop, auch bekannt als Bochum Observatory oder Kap Kaminski, ist ein Forschungsinstitut in Bochum, Deutschland, das sich auf Radioastronomie und Umweltforschung konzentriert.[21] Es hat eine lange Geschichte in der Verfolgung von Raumfahrzeugen, beginnend mit dem Empfang des Sputnik-Signals im Jahr 1957.[21] Das Observatorium wurde zu einem wichtigen Ort in Westdeutschland für aktuelle Nachrichten und Informationen über den Weltraum.[21]
Das Institut besitzt mehrere Antennensysteme zum Empfang von Daten von geostationären und umlaufenden Satelliten sowie interplanetaren Raumfahrzeugen.[21] Die größte Struktur ist ein 40 Meter hohes Radom, das eine 20m-Parabolantenne vor dem Wetter schützt.[21] Diese Antenne mit einem Gesamtgewicht von über 220 Tonnen kann sowohl Daten empfangen als auch senden.[21]
Ein aktuelles und bemerkenswertes Beispiel für die Fähigkeiten des Bochumer Radioteleskops ist die Verfolgung des IM-1 Odysseus Mondlanders von Intuitive Machines. Das Observatorium hat Live-Updates des IM-1-Datenstroms geteilt, der eine Frequenz-Signalstärke-Anzeige mit dem Peak des Hauptfahrzeugsenders umfasste.[22] Insbesondere wurde die Zündung des Triebwerks des Mondlanders im Radiospektrum erkannt.[22] Dies war ein kritischer Schritt, da ein Methalox-Triebwerk noch nie über dem niedrigen Erdorbit hinaus getestet worden war und dieses spezielle Triebwerk noch nie vollständig im Vakuum getestet wurde (nur der Zünder wurde getestet).[22] Die Beobachtungen des Bochumer Observatoriums, die die Reichweitendaten des Landers bestätigten, waren von großer Bedeutung, insbesondere da die Triebwerksaktivierung aufgrund von Problemen mit den Bodenstationen, die zu Unterbrechungen führten, verzögert wurde.[22] Die Fähigkeit, solche Ereignisse unabhängig zu verfolgen und zu bestätigen, unterstreicht die wichtige Rolle, die auch größere Amateur- oder halbprofessionelle Observatorien in der Raumfahrtbeobachtung spielen können.
Die rechtliche Lage des Empfangs von Satellitensignalen in Deutschland ist ein wichtiger Punkt für Amateur-Radioastronomen. Grundsätzlich gilt, dass der reine Empfang von Funksignalen in Deutschland ohne Lizenz erlaubt ist, solange die empfangenen Inhalte nicht für Dritte bestimmt sind und nicht weitergegeben werden.[2][23]
Es ist wichtig zu verstehen, dass die Behörden in der Regel nicht feststellen können, was eine Person empfängt, es sei denn, es handelt sich um eine Nebenfolge einer anderen, möglicherweise illegalen Handlung.[23] Solange der Empfang nur zur eigenen Information und zum Hobby dient und die erhaltenen Informationen nicht weitergegeben werden, ist man in der Regel auf der sicheren Seite.[23]
Die Amateur-Radioastronomie bietet eine einzigartige Brücke zwischen leidenschaftlichem Hobby und wissenschaftlicher Erkundung. Die Möglichkeit, künstliche Objekte am Sternenhimmel mit selbstgebauten Radioteleskopen zu empfangen und auszuwerten, ist nicht nur technisch faszinierend, sondern auch ein Ausdruck der zunehmenden Demokratisierung des Zugangs zum Weltraum.
Von den zugänglichen NOAA-Wettersatelliten, die sofortige visuelle Ergebnisse liefern und somit einen idealen Einstiegspunkt darstellen, über die vielseitigen Amateurfunksatelliten, die als Inkubatoren für neue Kommunikationstechnologien dienen, bis hin zu den anspruchsvollen, aber erreichbaren Tiefraumsonden, die die Grenzen des Machbaren für Amateure immer weiter verschieben – das Spektrum der Beobachtungsmöglichkeiten ist breit und inspirierend.
Der Erfolg in diesem Feld beruht auf einem ganzheitlichen Systemverständnis, das die Auswahl der richtigen Hardware (SDRs, spezialisierte Antennen, LNAs, Downconverter) mit der Nutzung leistungsstarker Open-Source-Software (SatDump, WXtoImg) kombiniert. Die Fähigkeit, die benötigte Signalstärke abzuschätzen und die physikalischen Grenzen des Empfangs zu verstehen, ist dabei ebenso entscheidend wie die Kenntnis der rechtlichen Rahmenbedingungen, die den reinen Empfang in Deutschland weitgehend erlauben.
Das Beispiel des Bochumer Radioteleskops, das Triebwerkszündungen einer Mondsonde verfolgte, verdeutlicht das Potenzial auch größerer Amateur- oder halbprofessioneller Einrichtungen, unabhängige und wertvolle Beiträge zur Raumfahrtbeobachtung zu leisten. Insgesamt zeigt sich, dass die Amateur-Radioastronomie ein dynamisches Feld ist, das kontinuierlich neue Möglichkeiten für Entdeckungen und technologische Innovationen bietet und Enthusiasten dazu ermutigt, aktiv am Puls der Raumfahrt teilzuhaben.
Source: https://g.co/gemini/share/9a843a6b1cb3