Astronomia

Até onde podemos detectar raios na radioastronomia?

Até onde podemos detectar raios na radioastronomia?



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O artigo da Wikipedia sobre whistlers contém as seguintes informações:

As espaçonaves Voyager 1 e 2 detectaram atividade semelhante a um assobiador nas proximidades de Júpiter, conhecida como "Assobiadores Jovianos", indicando a presença de relâmpagos ali.

Isso me surpreendeu, porque implica um curto alcance para detecção de relâmpagos, e eu acho que as descargas atmosféricas produziram muito ruído de rádio e, portanto, os radiotelescópios na Terra deveriam ter detectado sinais de relâmpagos jovianos antes dos viajantes. Como parece não ser o caso, o que torna o raio difícil de detectar à distância?


As frequências dos assobiadores terrestres são de 1 kHz a 30 kHz, enquanto os radiotelescópios trabalham de 30 megahertz a 300 gigahertz.

Os radiotelescópios precisariam ser 1000 vezes maiores para determinar a direção dos assobiadores extraterrestres.


O que é radioastronomia?

Os radiotelescópios detectam e amplificam as ondas de rádio do espaço, transformando-as em sinais que os astrônomos usam para melhorar nossa compreensão do Universo.

Toda astronomia trata da observação de ondas de luz. Estrelas, galáxias e nuvens de gás no espaço emitem luz visível, bem como luz de outras partes do espectro eletromagnético na forma de ondas de rádio, raios gama, raios X e radiação infravermelha.

Telescópios óticos e telescópios ndash que coletam luz visível e ndash nos mostram estrelas brilhantes, gás brilhante e poeira escura, mas isso não nos dá uma imagem completa do que está acontecendo no espaço. Telescópios sintonizados em diferentes partes do espectro eletromagnético podem revelar objetos ocultos no espaço e as imagens resultantes podem então ser combinadas para fornecer uma imagem mais completa.

As ondas de rádio do espaço foram detectadas pela primeira vez na década de 1930, mas pouco foi feito para acompanhá-las até depois da Segunda Guerra Mundial. No período pós-guerra, os cientistas e engenheiros da CSIRO estiveram entre os pioneiros da radioastronomia.


Por Al Aburto [email protected]>,
David Woolley [email protected]>

Os resultados representativos são apresentados nas Tabelas 1 e 2. O resumo
a resposta é
(1) Detecção de sinais de banda larga da Terra, como rádio AM, FM
rádio e imagem e som da televisão seriam extremamente
difícil, mesmo a uma fração de ano-luz de distância do
Sol. Por exemplo, uma imagem de TV com 5 MHz de largura de banda e 5
MWatts de energia não puderam ser detectados além do sistema solar
mesmo com um radiotelescópio com 100 vezes a sensibilidade do
Telescópio Arecibo com 305 metros de diâmetro.

(2) A detecção de sinais de banda estreita é mais ressonável para
milhares de anos-luz de distância do Sol, dependendo da
a potência de transmissão do transmissor e o tamanho da antena de recepção.

(3) Instrumentos como o radiotelescópio de Arecibo podem detectar
sinais de banda estreita originados a milhares de anos-luz do
Sol.

(4) Um radiotelescópio amador de 12 pés de diâmetro bem projetado poderia
detectar sinais de banda estreita de 1 a 100 anos-luz de distância
assumindo que a potência de transmissão do transmissor está no
alcance de terawatts.

O que se segue é um exemplo básico para a estimativa de rádio e
faixas de detecção de microondas de interesse para SETI. Sinal mínimo
processamento é assumido. Por exemplo, um FFT pode ser usado no
caixa de banda estreita e um filtro passa-banda na caixa de banda larga (com
frequência central no lugar certo, é claro). Além disso, é
assumiu que a largura de banda do receptor (Br) é restrita tal
que é maior ou igual à largura de banda do transmitido
sinal (Bt) (isto é, Br & gt = Bt).

Suponha uma potência Pt (watts) na largura de banda Bt (Hz) irradiada isotropicamente.
A uma distância de R (metros), essa potência será distribuída uniformemente
(reduzido) sobre uma esfera de área: 4 * pi * R ^ 2. A quantidade disso
potência recebida por uma antena de área efetiva Aer com largura de banda Br
(Hz), onde Br & gt = Bt, é, portanto:

Se a antena de transmissão for diretiva (ou seja, a maioria das
a potência disponível é concentrada em um feixe estreito) com ganho de potência Gt
na direção desejada, então:

Pr = Aer * ((Pt * Gt) / (4 * pi * R ^ 2))

O ganho da antena G (Gt para antena transmissora) é dado pelo
seguinte expressão. (A antena receptora tem uma expressão semelhante
para seu ganho, mas o ganho da antena receptora não é usado explicitamente
na equação de alcance. Apenas a área efetiva, Aer, interceptando o
a energia irradiada na faixa R é necessária.)


Para uma antena (transmitindo ou recebendo) com aberturas circulares:


O ruído Nyquist, Pn, é dado por:


A relação sinal-ruído, snr, é dada por:

Se calcularmos a média da produção por um tempo t, a fim de reduzir a variância
do ruído, então pode-se melhorar o snr por um fator de
sqrt (Br * t). Desse modo:

O fator Br * t é chamado de "produto de largura de banda de tempo", do recebimento
processamento, neste caso, que designaremos como:

Vamos designar a integração ou ganho de média como:

Integração dos dados (o que significa: twp = Br * t & gt 1, ou
t & gt (1 / Br)) faz sentido para sinais "CW" não modulados que são
relativamente estável ao longo do tempo em um ruído relativamente estacionário (constante)
campo. Por outro lado, a integração dos dados não torna
sentido para sinais que variam no tempo, uma vez que isso iria perturbar o
conteúdo de informação do sinal. Assim, para um sinal modulado
twp = Br * t = 1 é apropriado.

Em qualquer caso, o snr pode ser reescrito como:

snr = (Pt * Gt) * Aer * twc / (4 * pi * R ^ 2 * Br * k * Tsys)

Pt * Gt é chamado de Potência Isotrópica Irradiada Efetiva (EIRP) em
o sinal transmitido de largura de banda Bt. Então:

snr = EIRP * Aer * twc / (4 * pi * R ^ 2 * Br * k * Tsys)

Esta é uma equação básica que pode ser usada para estimar a detecção de SETI
gamas.


Observe que para a faixa de detecção máxima (R), seria necessário transmitir
potência (EIRP), a área da antena de recepção (Aer), e o tempo
produto de largura de banda (twp) para ser o maior possível. Além de um
desejaria o snr, a largura de banda do receptor (Br), e assim transmitiria
largura de banda do sinal (Bt), e a temperatura do sistema de recepção (Tsys) a ser
tão pequeno quanto possível.

(Há uma pequena complicação técnica aqui. Espaço interestelar
contém um plasma. Seus efeitos em uma onda de rádio em propagação, incluindo
ampliando a largura de banda do sinal. Este efeito foi o primeiro
calculado por Drake & Helou e posteriormente por Cordes & Lazio. O
magnitude do efeito é direção, distância e frequência
dependente, mas para a maioria das linhas de visão através da Via Láctea, um típico
o valor pode ser 0,1 Hz a uma frequência de 1000 MHz. Assim, larguras de banda
muito abaixo deste valor são desnecessários porque haverá poucos, se
qualquer, sinais com larguras de banda mais estreitas.)

Agora estamos em posição de realizar algumas estimativas simples de
faixa de detecção. Estes são mostrados na Tabela 1 para uma variedade de rádios
transmissores. Vamos assumir que o receptor é semelhante a Arecibo, com
diâmetro dr = 305 m e uma eficiência de 50% (& lteta & gtr = 0,5). Bem
assume que snr = 25 é necessário para a detecção (O projeto META usou um snr
de 27--33 e SETI @ home usa 22 processamento de sinal mais refinado pode
produzem faixas de detecção aumentadas por um fator de 2 sobre as mostradas em
a Tabela 1.) Também assumiremos que twp = Br * Tr = 1. Um
estimativa "educada" para alguns dos valores de parâmetro, Tsys em particular,
foi considerado como indicado pelos pontos de interrogação na tabela. Como um
nota de referência que Júpiter está a 5,2 UA do Sol e Plutão a 39,4 UA,
enquanto a estrela mais próxima do Sol está a 4,3 LY de distância. Também qualquer sinal
atenuação devido à atmosfera da Terra e ionosfera foram
rádio AM ignorado, por exemplo, da Terra, está preso dentro do
ionosfera.

A área da antena de recepção, Aer, é

Aer = & lteta & gtr * pi * dr ^ 2/4 = 36,5E3 m ^ 2.

(A notação científica está sendo usada aqui 1E1 = 10, 1E2 = 100, 1E3 =
1000, então 36,5E3 é 36,5 vezes 1000.) Portanto, o intervalo de detecção (luz
anos) torna-se

R = 3,07E-04 * sqrt [EIRP / (Br * Tsys)].

Tabela 1 Faixas de detecção de várias emissões EM da Terra e do
Nave espacial Pioneer assumindo um diâmetro circular de 305 metros
antena de recepção de abertura, semelhante ao rádio Arecibo
telescópio. Assumindo snr = 25, twp = Br * Tr = 1, & lteta & gtr =
0,5 e dr = 305 metros.


Deve ficar claro então a partir desses resultados que a detecção de AM
imagens de rádio, rádio FM ou TV muito além da órbita de Plutão serão
extremamente difícil, mesmo para um rádio de 305 metros de diâmetro como o de Arecibo
telescópio! Mesmo um radiotelescópio de 3000 metros de diâmetro não poderia
detectar o programa de TV "I Love Lucy" (reexecução) a uma distância de 0,01
Anos luz!

São apenas as emissões de banda estreita de alta intensidade da Terra
(radar de banda estreita geralmente) que será detectável em
intervalos (maiores que 1 LY). Talvez eles apareçam muito como
os sinais de banda estreita, de curta duração e não repetitivos observados por
nossos telescópios SETI. Talvez devêssemos documentar tudo isso
detecções "não repetitivas" com muito cuidado para ver se há algum
padrões de detecção espacial aparecem.

Outra questão a considerar é o que um rádio telescópio SETI amador
pode alcançar em termos de faixas de detecção usando FFT de banda estreita
em processamento. Os intervalos de detecção (LY) são fornecidos na Tabela 2, assumindo um 12
antena parabólica pés (3,7 m) operando a 1,42 GHz, para vários FFT
binwidths (Br), Tsys, snr, produtos de largura de banda de tempo (twp = Br * t), e
Valores EIRP. Parece da tabela que SETI amador eficaz
explorações podem ser realizadas além de aproximadamente 30 anos-luz
desde que a largura de banda de processamento seja próxima do mínimo (aproximadamente
0,1 Hz), a temperatura do sistema é mínima (20 a 50 graus Kelvin),
e o EIRP da fonte (transmissor) é maior do que aproximadamente
25 terawatts.

Tabela 2 Intervalos de detecção (LY) para um amador de 12 pés de diâmetro
Sistema de radiotelescópio SETI, operando a 1,420 GHz.


REFERÊNCIAS:
Radioastronomia, John D. Kraus, 2ª edição, Cygnus-Quasar
Books, 1986, P.O. Box 85, Powell, Ohio, 43065.

Radioastronomia, J. L. Steinberg, J. Lequeux, McGraw-Hill
Electronic Science Series, McGraw-Hill Book Company, Inc,
1963.

Projeto Cyclops, ISBN 0-9650707-0-0, Reimpresso em 1996, por
SETI League e SETI Institute.

Civilizações extraterrestres, problemas de interestelar
Comunicação, S. A. Kaplan, editor, 1971, NASA TT F-631
(TT 70-50081), página 88.


13 comentários

HAMSCI está trabalhando em um projeto para uma estação meteorológica espacial. A detecção de relâmpagos será incorporada. O SDR exato usado não está definido até agora. ELF / VLH e HF serão utilizados inicialmente para identificar as formas de onda apropriadas e, em seguida, alguma forma de correspondência de padrões de DSP será realizada para acelerar a identificação. Usando o tempo de GPS e geolocalização, a trilateração de tempo de chegada (atraso) é o sistema de geolocalização mais provável. Eventualmente, a incorporação dos componentes VHF / UHF / SHF de nuvem-nuvem e flashes intracloud serão incorporados.

Por acaso, vi este artigo algumas horas antes das tempestades chegarem à minha área. Usando Airspy com um Spyverter no GQRX: http://imgur.com/a/5ePGx

Aproveite sempre esses aplicativos interessantes para o SDR-dongle, que devido ao uso de exibições espectrais e cachoeiras, o torna uma ferramenta poderosa para o mexeriqueiro e também para o ouvinte. Bom trabalho, Kenn.

À parte, DB Gain é um ótimo pseudônimo, oi, oi.

Obrigado! Tivemos uma tempestade de manhã cedo com muitos relâmpagos de nuvens a nuvens. Eu usei o CubicSDR e aumentei a velocidade da cascata para no máximo 1024 linhas por segundo para que eu pudesse dar uma olhada mais de perto no domínio do tempo.

Nessa imagem, a cachoeira é

Fiz um projeto para uma feira de ciências sobre detecção de raios como ferramenta de previsão do tempo no ensino médio.

Meu método, então, era gravar alguns minutos da banda de transmissão AM e então contar o número de estalos que ouvi. Eu então compararia com as condições climáticas atuais e futuras.

Com um SDR e um software moderno, isso provavelmente poderia ser automatizado, com maior precisão.

Por favor, alguém pode me direcionar para um site que explica como usar as tags HTML deste site?

Você colocou colchetes angulares (& # 8220 & # 8221) ao redor das tags?

Vamos ver se consigo fazer um blockquote funcionar:

Acho que não. Algo está comendo os colchetes angulares.

Para que é usado o blockquote?

blockquote cite = & # 8221 Estou usando um dongle RTL-SDR versão 3 e GQRX no Linux, mas qualquer SDR e software analisador de espectro que pode ajustar VLF deve fazer isso & # 8221

& # 8211 Algumas perguntas, espero que alguém tenha lido as respostas em outro post de oi, para que eu possa entender a intensidade do sinal envolvida que ele recebeu
? Ele usa o modo Direct Sampling HF? Se sim, qual é a sensibilidade do Dongle abaixo de 600 kHz?

blockquote cite = & # 8221so eu escolhi monitorar 0 a 600kHz. A antena é um dipolo preso de 1/2 onda para HF, mas qualquer pedaço de fio com pelo menos alguns metros de comprimento funcionará. & # 8221

? Alguém leu em outro post dele quais dimensões de antena ele usa?
A 600 kHz, o comprimento de onda já é de 500m, aumentando quanto menor a frequência, o comprimento de onda aumenta para dimensões não convencionais, a menos que você seja militar.
SW é para HAM & # 8217s cerca de 160 m (

29 MHz), então é uma grande diferença se seu dipolo de 1/2 onda é de 80 m ou apenas 5 m.

Embora seja bom ver os espectros, eu me pergunto se a detecção não seria mais fácil usando um loop ativo, seguido por um amplificador / limitador IF de um demodulador NBFM (por exemplo, NE-604 ou similar) e um detector de diodo.

Depois, há href = & # 8221proteção contra raios & # 8221 title = & # 8221https: //www.rtl-sdr.com/forum/viewtopic.php? F = 6 & ampt = 1871 # p4945 & # 8243 a considerar, pois escrevi apenas um há pouco tempo em resposta a uma pergunta.

Eu tive um fio de 70 pés que alimentou um transmatch através de um balun e twinlead por um tempo. Um dia percebi, depois de ouvir um zap que parecia vir do transmatch, que as agulhas cruzadas do medidor de swr no transmatch estavam subindo lentamente até suas paradas e então eu & # 8217d ouvi um estouro e eles & # 8217d voltaram para zero apenas para construir lentamente novamente. Céu claro, dia seco e bonito. A tempestade mais próxima estava a 160 quilômetros de distância. A tempestade estava carregando o fio e, portanto, o circuito swr até que a tampa da sintonia se arqueasse. Era um método bastante confiável para detectar tempestades, mas o vento empoeirado e a neve faziam a mesma coisa.

Fios longos com isolamento e vento soprando sobre eles podem levar a cargas estáticas significativas. Sugiro uma bobina de RF ou um resistor de alto valor (digamos 100 k ohm) desviado para o aterramento da estação. Isso irá descarregar a estática em sua antena.

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E.T., Phone Earth! Rádio Telescópio gigante pode ouvir sinais de alienígenas

Foi uma visão da busca por inteligência extraterrestre que nunca foi concebida para acontecer. Em 1971, o Ames Research Center da NASA, sob a direção de dois grandes pesos pesados ​​do SETI - Barney Oliver da Hewlett-Packard e o chefe de Ciências da Vida da NASA, John Billingham - patrocinou um workshop de três meses com o objetivo de coordenar o SETI em grande escala.

Ao lançar as bases de muito do que viria a seguir para o SETI nas décadas subsequentes, como a existência do 'poço de água' entre 1420 e 1666 MHz, também investigou o que o SETI, formalmente a Busca por Inteligência Extraterrestre, poderia fazer se dinheiro e os recursos não eram uma opção. Ao final dos três meses, eles surgiram com o Projeto Ciclope, que detalhou planos para uma imensa gama de antenas de rádio, até mil ao todo, cada uma com 100 metros de diâmetro e uma área total de coleta de até 20 quilômetros quadrados . Ciclope teria sido capaz de ouvir o mais fraco sussurro, os murmúrios mais silenciosos de ET, capaz de detectar vazamentos desonestos de suas civilizações ou ser ensurdecido pelo sinal estridente de um farol deliberado.

O Ciclope nunca foi construído, é claro que nunca foi planejado. Em vez disso, foi um experimento mental, uma análise do que seria possível se os cientistas do SETI tivessem carta branca para construir o que quisessem. Na verdade, antenas de 100 metros são praticamente as maiores que podemos construir antes de se tornarem estruturalmente instáveis. Eles também são caros, mas cientistas de rádio astutos perceberam que ligar muitas antenas de rádio menores e mais baratas em um processo conhecido como interferometria pode criar uma área de coleta combinada igual ou maior do que aquelas antenas únicas, e com muito mais eficiência.

Como tal, hoje estamos à beira de uma nova era na radioastronomia, que poderia dar à SETI o impulso de que precisa para descobrir que não estamos sós. [10 Tentativas mais loucas de contatar alienígenas]

Conheça a matriz do quilômetro quadrado

Em maio, foi anunciado que o Square Kilometer Array (SKA) - uma ambiciosa rede de milhares de antenas de rádio - seria baseada na África do Sul (além dos países vizinhos) e na Austrália. Supondo que o financiamento esteja em vigor, a construção da primeira fase está programada para começar em 2016, a fase dois em 2019, com todo o empreendimento concluído até 2024.

A África do Sul terá a maioria das antenas de rádio, cada uma com 15 metros de diâmetro, projetadas para observações direcionadas, enquanto a Austrália terá antenas de baixa frequência e antenas de matriz de fase de frequência média para trabalhos de pesquisa de campo mais amplo. Não está exatamente na escala do Projeto Ciclope, mas, no geral, o tamanho do SKA ainda é enorme, com linhas de base iniciais (a maior distância entre os telescópios no interferômetro quanto maior a linha de base, maior a resolução angular) de centenas de quilômetros. A Fase Dois vai expandir para 3.000 quilômetros. Uma verdadeira floresta de antenas de rádio em dois continentes diferentes, ouvindo as estrelas.

Enquanto o Cyclops foi projetado para ser uma matriz dedicada a SETI sobre a qual outros projetos astronômicos pudessem se associar, o SKA é a imagem espelhada, um instrumento principalmente para buscar hidrogênio neutro no universo inicial, para examinar a emissão de pulsares e buracos negros e explorar o magnetismo cósmico . No entanto, a busca pela vida e suas origens nunca estiveram longe das prioridades do SKA, com planos para sondar o interior dos discos de poeira formadores de planetas em torno de estrelas jovens para procurar os blocos de construção da vida nesses estaleiros de construção planetários.

Há também o SETI e a possibilidade de que o SKA possa se acertar em um sinal de rádio artificial de outro mundo. Então, os experimentos SETI seriam bem-vindos no SKA, talvez pegando carona sem custo extra em outros experimentos astronômicos como o SETI faz em Arecibo?

Isso é uma afirmativa, disse Michiel van Haarlam, Diretor Geral Interino do SKA. "Ainda não foi testado, mas definitivamente está sendo considerado", explicou ele. & ldquoEstá na nossa lista de casos científicos, então acho que estará lá, competindo com todas as outras propostas que estão por aí. & rdquo

E.T., telefone para o Earth!

Então, o que o SETI poderia fazer no SKA? É suficiente dizer que as buscas por alienígenas raramente foram tentadas em linhas de base muito longas. Mais frequentemente do que não o SETI foi realizado em placas individuais e quando a interferometria foi utilizada, como no Allen Telescope Array (ATA), é bastante localizada com linhas de base curtas, mas a interferometria de linha de base muito longa (VLBI) está cada vez mais na moda . Como o SETI se comporta em telescópios desse tamanho?

A maldição do SETI é a interferência terrestre de aparelhos como televisão e rádio, telefones celulares, satélites em órbita e radares de aeroportos. Com uma longa linha de base de tantos telescópios em uma extensão de terra tão ampla, é possível erradicar todas as interferências?

Acontece que você não precisa, disse Hayden Rampadarath do Centro Internacional de Radioastronomia em Perth, Austrália. Ele liderou um experimento SETI VLBI para ouvir o sistema Gliese 581 - uma anã vermelha com pelo menos quatro planetas terrestres em órbita - usando os três telescópios do Australian Long Baseline Array. O relatório sobre o experimento, a ser publicado no The Astronomical Journal, descreve como, apesar de nenhum sinal extraterrestre ser recebido, o sistema detectou e identificou com sucesso 222 sinais estreitos e de banda larga de origem terrestre.

“Devido às grandes separações dos telescópios individuais, de centenas a milhares de quilômetros, a mesma interferência de radiofrequência normalmente só seria vista por um ou dois telescópios e, como tal, não seria correlacionada”, disse Rampadarath. & ldquoNo entanto, às vezes isso pode não ser verdade e a interferência que se correlaciona experimentaria, em vez disso, um atraso geométrico - e, portanto, um atraso de fase - que surge devido à emissão de rádio que chega mais cedo em alguns dos telescópios do que em outros. & rdquo

Este atraso de fase poderia então ser usado para descartar qualquer emissão indesejada - o ponto é que a interferometria de linha de base longa no SKA não precisa se preocupar com a interferência de sinais terrestres, tornando o array uma excelente ferramenta para operações SETI direcionadas.

Interferência extraterrestre

Considerando que nossa interferência é um obstáculo para o SETI, a interferência de rádio extraterrestre pode fornecer uma oportunidade.

A literatura promocional do SKA tem falado frequentemente sobre ser capaz de espionar os próprios sinais de rádio terrestre de um E.T., contornando a questão de saber se os extraterrestres gastariam os recursos deliberadamente transmitindo um sinal para nós.

Certamente nossos próprios sinais de rádio invasores têm permeado o espaço por quase um século, mas eles são fracos, diminuindo com a distância seguindo a lei do quadrado inverso que Seth Shostak do Instituto SETI apontou anteriormente que não podíamos nem mesmo detectar nossos sinais de rádio com nosso equipamento atual na estrela mais próxima, Proxima Centauri, a 4,2 anos-luz de distância. Que esperança temos, então, de detectar a versão da E.T. de reality shows cafonas e novelas?

Depende de quem pedimos. "Para a primeira fase do SKA, podemos detectar um radar de aeroporto em 50 a 60 anos-luz", disse rdquo van Haarlam.

O professor Abraham Loeb, presidente do Departamento de Astronomia da Universidade de Harvard, vai ainda mais longe. Em 2006, ele escreveu um artigo com seu colega de Harvard Matias Zaldarriaga que foi publicado no Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, descrevendo como os próximos observatórios de rádio como o SKA poderiam espionar transmissões de rádio.

“Os radares militares na forma de sistemas de alerta precoce de mísseis balísticos durante a Guerra Fria eram os mais brilhantes”, disse Loeb à revista Astrobiology. & ldquoNós mostramos que são detectáveis ​​com um telescópio do tipo SKA a uma distância de centenas de anos-luz, embora a transmissão de TV e rádio seja muito mais fraca e possa ser vista a distâncias mais curtas. & rdquo

Presença de rádio da Terra

É indiscutível que nosso radar além do horizonte vazou poderosamente para o espaço. No entanto, esses radares de alerta precoce são, na maioria dos casos, como o Muro de Berlim, uma relíquia de um tempo passado, usado por apenas algumas décadas antes de se tornar obsoleto.

Hoje, eles foram substituídos principalmente por radares de banda larga que saltam através de frequências, tornando-os indetectáveis ​​a extraterrestres, um tema que foi abordado em um artigo publicado no The International Journal of Astrobiology por Duncan Forgan da Universidade de Edimburgo e Bob Nichol do Instituto de Cosmologia e Gravitação na Universidade de Portsmouth. Eles temem que, se civilizações extraterrestres seguissem nossa curva de tecnologia, com a mudança para sinais digitais de banda larga, eles teriam reduzido seu vazamento de rádio e tornado seus planetas 'silenciosos', deixando uma janela de apenas cerca de um século onde podemos espionar eles.

& ldquoSe formos capazes de melhorar nossa tecnologia para que nosso sinal não vaze para a galáxia e se o melhorarmos em uma determinada escala de tempo, então nossas estimativas sugerem que mesmo que nossa galáxia seja bem povoada, mas com inteligência semelhante à humana que decide restringir drasticamente o vazamento de sinal, então se torna muito difícil detectá-los ”, disse Forgan. Se for esse o caso, então a chance da existência do SKA coincidir com uma daquelas janelas de tempo relativamente curtas de vazamento extraterrestre será pequena.

Embora Forgan aceite que o radar ainda será direcionado ao espaço para sondar asteróides próximos à Terra potencialmente perigosos, esse uso de radar é aleatório e não se repete, aponta James Benford da Microwave Sciences, Inc. que, junto com John Billingham, avaliou nosso a visibilidade da própria civilização em um artigo apresentado na reunião de discussão 'Rumo a uma Agenda Científica e Social sobre Vida Extraterrestre' da Royal Society em outubro de 2010. Eles calcularam que uma transmissão deliberadamente transmitida para o espaço pela antena de rádio Evpatoria de 70 metros na Crimeia, longe mais poderoso do que nosso vazamento de TV e rádio, só seria detectável como uma mensagem coerente por um receptor do tamanho de SKA até 19 anos-luz e como uma explosão bruta de energia sem nenhuma informação até 648 anos-luz.

Pior ainda, eles argumentam que os cálculos de Loeb para nosso vazamento de TV e rádio sendo detectáveis ​​até 75 anos-luz - cálculos que são baseados em tempos de integração muito longos da ordem de meses - não são viáveis ​​porque as estações de rádio irão girar sobre o membro de um planeta, impedindo o bloqueio do sinal por um período prolongado de tempo para facilitar a detecção (Benford nivela a mesma crítica na estimativa de van Haarlam de detecção de radar de aeroporto a 50 anos-luz).

Além disso, em resposta à afirmação de Seth Shostak de que um receptor do tamanho de Chicago poderia detectar nosso vazamento de rádio em centenas de anos-luz, Benford e Billingham respondem apontando que tal antena, com uma área total de coleta de 24.800 quilômetros quadrados, custou US $ 60 trilhões, de ordem de magnitude semelhante a todo o PNB do planeta (para comparação, o SKA está projetado para custar cerca de US $ 1,5 bilhão). Se E.T. vai nos ouvir, eles vão ter recursos muito à frente dos nossos, o que significa que nossos próprios esforços para espionar o SKA serão inúteis.

Teremos notícias da E.T.?

O quadro pintado por Forgan e Nichol, Benford e Billingham é bastante sombrio para espionagem com o SKA. No entanto, Loeb conta, & ldquoA periodicidade devido à rotação de um planeta é uma grande vantagem que pode ajudar a identificar a natureza artificial do sinal. & Rdquo Ele acrescentou, & ldquoAlém da rotação planetária, pode-se pesquisar a periodicidade devido à órbita do planeta em torno de sua estrela. & rdquo

Benford não está convencido pelos argumentos de Loeb. "A ausência de sinal [conforme o planeta gira] significa ausência de tempo de detecção e a relação sinal-ruído é reduzida", disse ele.

No entanto, presumimos que nossos alienígenas estão presos ao planeta. Suponha que eles tenham um vôo espacial. Isso pode mudar um pouco as coisas. A comunicação de rádio entre satélites, estações espaciais e espaçonaves não estaria sujeita à rotação planetária. [7 enormes equívocos sobre alienígenas]

Duncan Forgan admite que não considerou o vôo espacial ou a colonização interplanetária em sua visão de um Universo silencioso, mas advertiu: & ldquoNão está claro exatamente quanto tráfego de rádio resultaria de uma civilização que tem vários planetas ao redor de várias estrelas. & Rdquo Existem outros métodos de comunicação, acrescentou, como lasers ou mesmo feixes de neutrinos efêmeros. Por outro lado, observou Jim Benford, uma civilização planetária pode usar o feixe de microondas para alimentar suas espaçonaves, aumentando drasticamente sua assinatura de vazamento.

Debate sobre os sinais das estrelas

Em última análise, seja qual for o lado do debate em que você cair, há muitas incógnitas e suposições embutidas em cada argumento que não tornam nenhum deles totalmente persuasivo. Talvez o SKA não consiga espionar o ET, mas certamente não há mal nenhum em tentar. Se falhar, sempre há SETI mais tradicional para se apoiar, ou seja, a busca por balizas deliberadas.

Benford imagina a existência de beacons transitórios, projetados para serem eficientes em termos de custo, disparando em nosso caminho apenas uma vez em um determinado período de tempo. Estes, disse ele, se parecem muito com pulsares, algo que o SKA está preparado para pesquisar, talvez um farol transiente se manifestará em uma das varreduras de pulsar do SKA. É o potencial para esse tipo de descoberta fortuita que pode tornar o SKA uma ferramenta tão poderosa para o SETI, contanto que a mão de obra e os recursos estejam disponíveis para pesquisar todos os dados brutos que o SKA produzirá.

Certamente, haverá muito: para processar todos os dados cobrindo milhões de canais de banda estreita de um hertz de largura, serão necessários computadores exaflop que são capazes de realizar na ordem de um milhão de trilhões de operações por segundo. Há apenas um problema: esses computadores poderosos ainda não foram inventados, mas a Lei de Moore e os avanços recentes na computação nos dizem que eles estão a caminho e estarão prontos quando o SKA estiver online.

Jim Benford sugere tornar as coisas ainda mais simples. A busca por balizas transitórias vai exigir muita observação e espera, olhando sem piscar na esperança de capturar a breve explosão de um sinal transitório no ato - algo como o misterioso sinal de ‘Uau!’, Talvez.

De acordo com Benford, uma pequena série de antenas de rádio, cada uma com a tarefa de observar um trecho específico do céu sem parar, resolveria o problema. Não há necessidade de usar todo o SKA, ele diz que a pequena variedade de pratos que formam o ASKAP, o protótipo SKA da Austrália, seria suficiente e muito mais eficiente por uma fração do custo de usar o SKA inteiro.

Independentemente da verdadeira capacidade do SKA de detectar vazamento extraterrestre, ele ainda é muito superior a qualquer coisa que realizamos SETI agora, incluindo o Allen Telescope Array que tem lutado por financiamento. O que o SKA prova é que, mesmo que o ATA seja encerrado, não é o fim do SETI em si.

"O Radio SETI vai receber um verdadeiro impulso porque temos telescópios fantásticos como o SKA, que mudam o jogo da radioastronomia", disse Forgan. & ldquoÉ uma época muito empolgante. & rdquo

E certamente não há mal nenhum em olhar, apenas para garantir. & ldquoA natureza da pesquisa SETI é a exploração & rdquo diz Loeb. & ldquoNós devemos agir como exploradores e fazer suposições mínimas, simplesmente porque os extraterrestres podem ser muito diferentes de nós e nossa experiência pode não ser um guia útil. & rdquo

Por outro lado, se eles forem como nós e tiverem vazamentos predominantemente de radares militares, então devemos evitar, Loeb avisou. & ldquoA conclusão que eu tiraria é que civilizações militantes são provavelmente visíveis a distâncias maiores do que as pacíficas, e devemos ter muito cuidado antes de responder a qualquer sinal detectado. & rdquo

Mas isso é um debate para outra hora.

Esta história foi fornecida pela Astrobiology Magazine, uma publicação na web patrocinada pelo programa de astrobiologia da NASA.


Bem-vindo à página inicial do Jürgen Kerp

HI Astronomy HI é o átomo mais simples, mas o mais abundante é o espaço. Usando a tecnologia de rádio astronômica de hoje, é uma tarefa fácil medir a emissão da linha HI. A sensibilidade dos maiores radiotelescópios do mundo permite detectar as espécies neutras até densidades de volume onde a fração de gás dominante já está ionizada. HI is of scientific key-importance for our understanding of galaxy formation, evolution and merging history, because even at large radial distances from the stellar body we can study in great detail the density, temperature and velocity structure of the neutral gas.

Single Dish Astronomy HI covers the whole sky! The Lockman area and the Chandra deep-field south area denote minimum column density regions where warm neutral medium reaches local minimum column densities, these are the windows to high-energy astrophysics sky. Despite the fact that neutral hydrogen itself has not the largest photo-electric cross section it is the tracer for the spacial distribution of heavier species, in particular for helium. HI full-sky single dish surveys are accordingly of high importance to quantify the amount of matter distributed along the line of sight. Towards high galactic latitudes the HI column density value itself is a measure for this quantity, within the Galactic plane, the radial velocity information allows to disentangle the HI line emission of different portions of the Galactic disk. Sophisticated modelling is necessary to disclose the complex structure of cold and warm gas but also offers the unique possibility to disclose the distribution of gravitational matter far beyond the stellar disk.

Radio Interferometry within the coming decade radio interferometers will survey at an unequaled angular resolution the whole sky. The prime scientific aim is to study the HI distribution at high red-shifts. Because of their construction radio interferometers blind for the radiation of very extended structures. Combining both, single dish and radio interferometer data, allow to disclose the whole structure of external galaxies even far away from the stellar body. APERTIF (The Netherlands) and ASKAP (Australia) will use focal plane arrays (FPAs) to observe the whole sky within a period of a few years. The combination of single dish and FPA interferometric data is a new task, which we like to establish as a member of an international consortium.

Effelsberg Bonn HI Survey (EBHIS) EBHIS is the first all-sky survey which aims to perform a blind survey of the Milky Way HI distribution and the local volume in parallel. Present day spectrometer allow to resolve the cold neutral medium lines and to measure the HI radiation of a Milky Way galaxy at a red-shift of 0.07 within a single dump. Making use of this ability we optimized EBHIS to cover the full northern sky at an unique signal-to-noise ratio for the Milky Way Galaxy and towards the Sloan-Digital-Sky Survey (SDSS) area with a signal-to-noise ratio that we can detect the HI emission of a $10^7,< m M_odot>$ galaxy at the distance of the Virgo cluster. While on cosmological scales the Universe appears isotropic and homogeneous, we know that the local volume towards the northern hemisphere offers a unique view towards the closest larger galaxy clusters, our large and massive local group spiral galaxies and a large variety of high-velocity cloud complexes which show-up with unique signatures of an on-going interaction with the Milky Way Galaxy.


How far can we detect lightning in radioastronomy? - Astronomia

Amateur radio operators combined with amateur astronomers are using RTLSDR dongles (small usb radio receivers with software) to set up home satelite communications as well as radio telescope applications. I my self have a satellite dish and have been studying the means to use it with my RTLSDR receiver and thus want to discuss this here in this forum.

Here are some starter references:

Some of the issues that you might want to consider in doing this is such issues as using a German Equatorial telescope mount for you satellite dish or Yagui antenna array. Also low noise amplifiers as additions to the equipment. And which software are best suited for radio astronomy. SDRuno would be a software I would recommend because of its features.

Please remember that you will be able to listen to a signal and hence if there is a signal worth investigating by SETI being able to hear and record it is advantageous. Furthermore SDR software allows you to record the signal two ways, as and audio file or as a spectrum file that can be replayed by the SDR software showing the spectrum of signals of which one can click on the desired signal or any adjacent signal and listen to it.

If interested I can set up a web site to house information and articles by site users that would be of interest and we can advance this as a technology through breakthroughs in such things as low noise amps. We could also use liquid nitrogen in some applications of which amateur radio operators have been known to do just as well as radio astronomers.

Interesting Stuff ! Thanks Dannie.

This is indeed good stuff. or not.
I have posted my past ability to ping a US satellite in orbit and accidentally got into it's navigational systems.
I damn near brought it down to near earth orbit. I was able to recognize what I had done, and reversed the command.
It could have been a fatal crash.
It was by accident. I was just innocently hacking for fun. But I got in.
Just to see if I could./ And I could.

If it had been a military satellite, I suppose I might have been contacted by now.
Just to see if I had downloaded anything. Which I did not. I was not trying to get anything.
Just trying to see if I could contact a satellite.
A ping. which the damned thing answered.
And it should not have. ever with an unencrypted ping from an unknown source.
It sent me freaking data. Long since deleted all related files, because I was very scared.
Even that hard drive was destroyed years ago. Nothing remains except my memories of it.
And I suspect I could not duplicate the attempt to this day.
I could not.
And shall not try.

What is troubling is that if I could, others could as well, with less than honorable intentions.
Mine were. Others, maybe not so. I'm just a stray kitty cat. Soon may the kittyman come.

kittyman I am sure I would not want to do that. In the idea I have here however this is strictly for receiving and you can use this to receive satellite programming such as single channel per carrier audio for radio networks if you are into that, or radio astronomy and hence for both. And since you can tune around in the spectrum you are not confined to looking for intelligent signals at 1.4 GHz but can do some general radio astronomy by studying various frequencies. Of course having software to compile the data and make pictures would be the thing but I am sure that can be found given a search. But looking at 1.4 GHz would be the idea for SETI research. An array of multielement beam antennas would probalby be the thing over a dish antenna and some low noise amplifiers.

I have a low noise amplifier that cost under $10 I got from Banggood rated at 32dB from 1 MHz to 2 GHz. If needed it can be immersed in liquid nitrogen. Below is the preamp I bought for my SDR receiver.

A sideline application for using the SDR radio receiver and software is for shortwave radio listening so with this one radio and its software you can do just about anything in radio you can imagine in terms of receiver technologies and applications. It does not transmit but they do have SDR transceivers so you can do that too. But I would not be pinging satellites.

I no longer, sad to say, have the equipment to do star searches.
If things play out and I can retire from my work building fire trucks soon enough, I might try again.
I already have the knowledge/. I could perhaps again tap into what I know and try again to tap into what my tax dollars have paid for.
Lord know that what the government does with it is shit.
There is more information coming from the satellites already up there than the gov knows what to do with.
Believe me, I know.
We do not need any more satellites right now.
Like Seti, we need to start working in ernest, on the data we already have./
We need to look at what we already have in hand.

Once that is truly done,, worry about getting more data and where from. I'm just a stray kitty cat. Soon may the kittyman come.


How far can we detect lightning in radioastronomy? - Astronomia

Welcome to CASPER, the Collaboration for Astronomy Signal Processing and Electronics Research. We are a group of scientists and engineers producing resources to aid in astronomy research.

The primary goal of CASPER is to streamline and simplify the design flow of radio astronomy instrumentation by promoting design reuse through the development of platform-independent, open-source hardware and software.

Our aim is to produce tools which allow astronomers to rapidly design and deploy new instruments using FPGA, GPU, and CPU processors.

CASPER has members all around the world, and our hardware and software is used by dozens of experiments — check out the variety of CASPER instruments and their results in the scientific literature, or the 2016 CASPER overview paper.

Members of the CASPER collaboration typically meet once per year in a community workshop, where academics and engineers present their work and teach newcomers how to use CASPER tools.

If you are a CASPER collaborator, or you’re just interested in what we’re up to, join our mailing list by sending a mail to [email protected]

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CASPER collaborators around the world!


How far can we detect lightning in radioastronomy? - Astronomia

Beginner's Guide to Radio Astronomy and SETI

I am continually amazed by the number of people I run into who have total misconceptions about the work done at the Big Ear Radio Observatory. I have talked to people who (not knowing that I'm a staff member) have made comments relating both radio astronomy and SETI (the Search for ExtraTerrestrial Intelligence) to some kind of fringe or cult activity involving UFOs and talking to Martians. Therefore, I have decided to put this page together to explain what it is that we do. Just in case there is someone who is a total novice at this stuff, I'll start at the very beginning. (Those of you who already know this, just bear with me.)

The science of astronomia is the study of the universe beyond the Earth, which includes objects such as the planets, asteroids, comets, stars and galaxies. This study is done by analyzing the energy (photons) in the electromagnetic spectrum that is emitted from these objects.

O Espectro Eletromagnético

To help visualize the espectro eletromagnético, think of a rainbow of colors. When you see a rainbow, you are seeing light (photons) spread out into varying wavelengths or frequencies. It starts with deep violet, which is light at 0.4 microns, and extends through red, which is light at 0.8 microns. (A mícron is one millionth of a meter, and is used to measure things that are very, very tiny.)

The retina of the human eye can only process photons in the range of 0.4 to 0.8 microns. Therefore, this portion of the electromagnetic spectrum is referred to as luz visível. However, the electromagnetic spectrum extends in both directions (shorter than 0.4 microns and longer than 0.8 microns), and is composed of photons that are not visible as light.


O Espectro Eletromagnético

The portion of the electromagnetic spectrum shorter than 0.4 microns is composed of extremely short-wavelength photons, such as ultraviolet light, x-rays, and gamma rays. The part of the electromagnetic spectrum longer than 0.8 microns contains longer-wavelength photons such as infra-red light (used by the military in night-vision goggles, for example), and radio waves. Radio waves can be anywhere from a fraction of one millimeter long to 300 meters long.

Many objects in the universe emit photons across the entire electromagnetic spectrum, although we can only see those that fall in the visible portion of the spectrum.

Optical Versus Radio Astronomy


Optical
Observatory

Optical
Telescope

Optical Astronomy
Photo

Astronomy is divided into several branches, each involving a different portion of the electromagnetic spectrum. Optical astronomy, which is the most widely-known and popular branch of astronomy, is the study of the universe in the visible light region of the electromagnetic spectrum. When we think of optical astronomy, we think of looking through a telescope. Optical telescopes have mirrors or lenses which collect or refract light.


Steerable Dish
Radio Telescope

Fixed Kraus-Type
Radio Telescope

Radio astronomy is the study of the universe in the radio portion of the electromagnetic spectrum, which is from a fraction of one millimeter to 300 meter wavelengths. Radio waves cannot be seen by the human eye however, a great many celestial objects do emit photons in the radio wave region of the spectrum. To study the universe at radio wavelengths, radio astronomers use radio telescopes, which are entirely different from optical telescopes. Radio telescopes use wires or solid surfaces to focus the radio waves, which are then collected by a receiver similar to the receiver that you use to listen to a radio station (although at a different frequency). Although radio waves can't be seen, they can be heard as a hiss not unlike the static between stations on the radio.

Radio astronomers have made some exciting discoveries. Pulsars (rotating neutron stars) and quasars (dense central cores of extremely distant galaxies) were both discovered by radio astronomers.

There are other branches of astronomy as well (gamma ray, x-ray, ultraviolet, and infra-red to name a handful), but I won't cover those here.

Sky Surveys Done by Big Ear


What the Sky Would Look Like
If Your Eyes Could See Radio Waves

The Big Ear radio telescope was used in the 1960s to form a giant picture of what the sky looks like in the radio region of the electromagnetic spectrum. This is what we call a Sky Survey. We are currently doing a follow-up survey to compare with the original. The telescope is systematically scanning the entire sky and storing the results in a computer. This data is then used to print images of what the sky might look like if our eyes could see photons in the radio region of the spectrum. These sources are naturally occurring that is, they are not artificial, but come from celestial objects in the universe.

In addition to surveying the sky for naturally-occurring radio sources, Big Ear is listening for possible signals from non-naturally-occurring sources in the universe. Those signals would be created by intelligent civilizations like ours. This is referred to as the Search for ExtraTerrestrial Intelligence (SETI).

Next, a word of explanation about our universe.

Um light year is the distance that a light ray or radio wave would travel in one year going at approximately 186,000 miles per second. 186,000 miles would be the equivalent of circling the Earth about seven and a half times. Imagine that distance spread out in a straight line. That's how far light travels in one second. Now imagine how far the light could travel in 31,536,000 seconds (one year) - almost 5 trillion 866 billion miles! That's 5,866,000,000,000 miles!! It's a distance so vast that it's hard to fathom! And that's only 1 light year. The nearest star, Alpha Centauri, is 4.3 light years away! If you could travel at the speed of light, it would take you 4.3 years to get there! (In reality, Einstein's General Theory of Relativity predicts that it would be impossible to travel no the speed of light since it would require an infinite amount of energy to accelerate an object with significant mass to light speed.)

Our Home Galaxy, The Milky Way

You are here. The arrow points to the location of our sun within our home galaxy, the Milky Way.

Our star, the sun, is only one of about 100 billion stars - that's 100,000,000,000 - that make up our own galaxy, the Milky Way, which is approximately 100,000 light years in diameter. (If you could travel at the speed of light, it would take you 100,000 years to go from the outer edge on one side to the outer edge of the opposite side.) The Milky Way galaxy is a relatively flat disk which has a spiral shape with "arms" radiating outward from the center. We are located in the galactic boondocks more or less, toward the outside of one of these arms, about 30,000 light years from the center of the galaxy.

The Andromeda Galaxy is the nearest galaxy similar in size and shape to our own Milky Way. The Andromeda Galaxy is 2 million light years away.

Our galaxy is not the only galaxy in the universe. There are about 100 billion other galaxies. The nearest galaxy similar in size and shape to our own is the Andromeda galaxy, which is about 2,000,000 (two million) light years away. Other galaxies are billions of light years away.

Are We Alone in the Universe?

If there are 100 billion stars in 100 billion galaxies in the universe, that means that there are 10,000,000,000,000,000,000,000 (ten sextillion) stars in the universe (1 times 10 to the 22nd power when expressed in scientific notation). With this many stars, it would be hard to believe that there isn't life somewhere else in the universe.

Frank Drake, a famous radio astronomer, came up with a formula for estimating the number of communicating civilizations. Isso é chamado Drake's equation. It involves 7 factors:

The rate of star formation per year TIMES
The fraction of those stars that have planets TIMES
The number of those planets that have suitable environments for life to develop TIMES
The number of those planets where life actually does develop TIMES
The fraction of beings on those planets that actually develop intelligence TIMES
The fraction of intelligent civilizations that develop communications TIMES
The number of years that an intelligent civilization can survive

Dr. John Kraus, who built the Big Ear radio observatory, has estimated each of the seven factors as conservatively as possible for our home galaxy, the Milky Way, and has come up with the number 40. As many as forty intelligent, communicating civilizations in our galaxy alone! If the same equation were applied to the 100 billion other galaxies in the universe, we could estimate there to be 4,000,000,000,000 intelligent, communicating civilizations in the universe! That's 4 trillion!

We have little way of knowing whether this estimate is close to being correct, but even if it's off by a factor of 10,000, that would still leave 400 million intelligent, communicating civilizations in the universe!

How Would They Communicate?

Civilizations might communicate in one of two ways.

The first way is by sending signals unintentionally. We do this all the time ourselves. For over fifty years now, our first television and radio signals have been radiating out into space like a giant shock wave, or like waves radiating out from a pebble dropped into a pond. Another intelligent civilization could intercept them and wonder what they say. Imagine an alien race picking up one of our television signals, decoding it, and then sending what they believe to be an intelligent reply: "Lucy, I'm home!" or "So you want to be a wise guy, eh?"

The second way of communicating would be to purposefully send out a beacon with encoded information. The beacon could contain a simple instruction set that periodically repeats, along with a more complex message.

Perhaps there are civilizations that are very much more advanced than we are. If so, it's possible that they may have set up beacons to instruct fledgling civilizations such as ours. Maybe they would be broadcasting an "Encyclopedia Galactica" of some sort. Just imagine the wealth of knowledge that would be at our fingertips if we were to discover such a signal and decipher it. Perhaps it would teach us how to build a space ship that travels close to the speed of light. Or maybe it would tell us how to solve our planetary ecological crisis. How about if it told us how to solve our global political problems? The benefits of such a discovery could be beyond our wildest dreams!

Where Would They Broadcast It?

Sky noise diagram showing the radio quiet region and the water hole. An intelligent extraterrestrial civilization might choose this region to broadcast a message.

There is a portion of the radio spectrum that is relatively quiet from naturally occurring noise from stars and the atmosphere. Isso é chamado de radio quiet region. Additionally, within this region there is a portion of the radio spectrum known as the "water hole", from 1420 Megahertz (the emission wavelength for neutral hydrogen) to 1638 Megahertz (the emission wavelength for the hydroxyl radical). This region is called the "water hole" because when hydrogen and hydroxyl are combined, they form a molecule of water.

Some people believe that an extraterrestrial civilization might choose this region to broadcast a message, especially if they are a life form based on water like us. They might choose to broadcast in this region, hoping that we would be thinking along similar lines.

An alien message would also most likely be what we call a narrowband signal. This means a signal at a very precise frequency. Radio stations are examples of narrowband signals. Between radio stations you hear a hissing sound. Isso é broadband noise. The stars (and other celestial objects) also put out broadband noise. An intelligent, communicating civilization would probably use a narrowband signal rather than a broadband one for a beacon, since they wouldn't want their message to be mistaken for regular, ordinary star noise.

Would They Come Here? SETI Versus UFOs

The chances that an extraterrestrial civilization would actually come to the Earth are slim. The amount of time and energy required for the travel would be enormous. The amount of energy required to accelerate a spacecraft weighing several thousand tons to a speed even a moderate fraction of the speed of light would be billions of times more than the energy needed to send out a radio beacon. Therefore, it's more likely that they would communicate instead. For that reason, the Big Ear staff is highly skeptical of reports of UFO sightings. (Translate: we think they're BS.)

[Webmaster's note: No professional astronomer in his right mind would be caught dead stating publicly that he'd seen a UFO or been abducted by aliens. He would be ostracized by his colleagues. Serious educational institutions and research facilities would treat him as though he had suddenly acquired the ebola virus. His career would be finished. Note. The same would be true for female astronomers.]

So far the SETI search, at Big Ear and at other radio observatories around the world, has not uncovered any ETI (ExtraTerrestrial Intelligence) signals. The search is being conducted at many different frequencies over many parts of the sky. However, if a signal comes and we're not looking, we would miss it. SETI systems up to this point have been fairly limited in their searching capabilities, however this is now improving with systems such as Big Ear's SERENDIP which can process 4 million channels at once. The problem with only being able to look at one portion of the sky at a time may be solved in the future with Big Ear's "Argus" sistema. This system would form a picture of the entire radio sky at once, thereby greatly diminishing the chances of a signal being missed.

One thing is for certain when it comes to SETI, if we never look, then we're guaranteed never to find anything!

Copyright © 1996-2005 Ohio State University Radio Observatory and North American AstroPhysical Observatory.

Originally designed by Point & Click Software, Inc.
Last modified: August 15, 2005.


70th Anniversary of the Discovery of Radio Emissions from Neutral Hydrogen

David K. Ewen ([email protected]) sent SARA the following. David is the son of Harold “Doc” Ewen and he supplied the transcript of a conversation between Doc Ewen and Ed Purcell and the images below. See original article about the discovery in the 1 September 1951 issue of Nature*.

True space exploration began in 1951 at Harvard University. We are approaching the celebration of the 70th anniversary on March 25, 2021. On March 25th, 1951, the very first detection of hydrogen using a radio telescope with a horn antenna sticking out of a window on the 4th floor of the Lyman Physics laboratory at Harvard University was accomplished. This capability is the foundation of further discoveries allowing us to see the universe in a way never possible before. In 1951, on the 4th floor of the Lyman Laboratory, Harold "Doc" Ewen, Ph.D. was the first to observe and detect neutral hydrogen. His Harvard University thesis advisor was Edward, M. Purcell, Ph.D. This day made history in scientific space exploration.

Harold "Doc" Ewen, Ph.D. and Horn Antenna mounted on 4th floor window of Lyman Physics Laboratory at Harvard University Used to Detect Neutral Hydrogen on March 25, 1951

Since that time, radio astronomy has detected many new types of objects including pulsars and quasars. We can see a universe that radiates at wavelengths and frequencies we can’t see with our eyes. Objects in the universe give off unique patterns of radio emissions. Different wavelengths are generated by different objects and radio astronomers use a variety of methods and instruments to detect them. The radio signals detected by radio telescopes are converted into data that can be used to make images. For example, they are used to measure clouds of gas, which are abundant in the spiral arms of the Milky Way Galaxy making it possible to map the galaxy’s overall layout. Today, new radio telescopes provide ever more detailed views of the Milky Way.

In radio astronomy, radio waves that are in the electromagnetic spectrum, and radio astronomers use radio waves to see through all the large clouds of dust and darkness, to show even how gases swirl around Neptune and Uranus. When the hydrogen atoms crash, they make a bigger atom called a star, and a radio telescope helps us learn about them more by showing us those stars near us. Also, if you want to see some weird objects in the universe and even solve some mysteries, use radio telescopes.

Left: Harold "Doc" Ewen, Ph.D. in 1951 (note waveguide from the horn antenna at head level behind Ewen) Right: Harold "Doc" Ewen, Ph.D. and the Horn Antenna at Green Bank Observatory.

In 1987 Harold "Doc" Ewen and Edward M. Purcell, Ph.D. looked back to reminisce and spoke about the events that occurred on Easter weekend on the morning of March 25, 1951 that would forever change how we looked at our universe.

Doc Ewen – Originally, we didn't know whether the radio waves would actually be detectable. And the only thought at the time was if they were, they probably would be concentrated somewhere along the Milky way. And as a result, the best place to be looking would be toward the South in the vicinity, just north of Sagittarius, which is the center of the Milky way or our galaxy and just take a chance on the fact that there's a good concentration of material there.

Ed Purcell – Well, actually a good deal had been deduced from rather indirect evidence by the astrophysicist concerning the gas in our galaxy. And people know it was mostly hydrogen and that it was very empty. There were very few gas atoms per cubic centimeter. And in this empty thing, they're emitting this very thing, very characteristic radiation. The amount of hydrogen out there, and his temperature was such that the radiation at this frequency that we're concerned with is very special frequency amounted to only one watt landing on the entire earth

Doc Ewen – To attempt to detect a signal of that intensity less than a million millionth part of a lot, as far as what I was dealing with would be extremely difficult, even building an excellent radar receiver. I was concerned that we might be dealing downstream somewhere with a negative thesis and a negative thesis is extremely difficult and could take an extra year or two to tidy up and calibrate and put some numbers on it. If you don't detect something, then you must carefully state at what level you're capable or incapable of detecting it. So that was my concern. Ed's comment [Edward M. Purcell, Ph.D.] to that was so it's a couple of years of your life and but it's certainly worth it. And if you do detect it, you'll be in LIFE magazine and he was right.

Ed Purcell – Well, as I remember, it was in the morning. So he'd been up all night and I'd been at home in bed.
And as I remember, he said, I think I have a thesis. And I came dashing over.

Doc Ewen – It was over the weekend of Easter. And the first time I turned on the scanning of such as I was tuning, looking for this hydrogen hyperfine station, broadcasting from space, I was tuning through the spectrum. As you might just turn a knob. And I noticed at the end of the first scan, the signal was on its way up

Ed Purcell – And here on the Esterline paper from Esterline Angus Recorder, you know, it looked as wiggly line and looked as though there might be some bumps in and we rolled out about 20 feet of it and got down inside it along it, you see? And then we can see this bump like that.

Doc Ewen – It's just the way you designed it. It's just the way you thought about it. There was just a chill goes up your back and you say, I got it. And you'll just never, ever forget the excitement of doing something like that.
And yet it's so common in the field of science to go through these steps and feel that excitement. It's just
beautiful.