“聽”流星

背景

自從二戰(zhàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)流星可以反射無線電波，便有人通過無線電來監(jiān)聽流星活動(dòng)。這當(dāng)中大致有兩種監(jiān)聽方法，一種是只有專業(yè)人士才能進(jìn)行的雷達(dá)觀測(cè)——主動(dòng)式，另一種是簡單易行、通過反射來監(jiān)聽的——被動(dòng)式。

流星是發(fā)生在大氣層80千米～120千米高空的天象。當(dāng)流星體與地球大氣相遇時(shí)，本身會(huì)與飛行路徑上的空氣分子劇烈摩擦，產(chǎn)生高溫，使空氣分子電離，形成一個(gè)電離氣體柱。同電離層反射無線電波的道理一樣，這個(gè)電離的氣體團(tuán)也可以在發(fā)射臺(tái)與接受者之間產(chǎn)生反射。反射頻率的波段在40兆赫茲～150兆赫茲之間。普通FM廣播的波段通常在88兆赫茲～108兆赫茲之間。通過接收這種反射信號(hào)就可以間接地“觀測(cè)”到流星了。

利用這種手段來記錄流星相當(dāng)簡單。將接收機(jī)的頻率調(diào)到處在地平線以下的一個(gè)電臺(tái)的波段上。電臺(tái)與接收機(jī)之間的距離應(yīng)該保持3200千米～16000千米。通常商業(yè)電臺(tái)是最好的信號(hào)源，當(dāng)然用機(jī)場(chǎng)的地面發(fā)射臺(tái)也很好。正常情況下，此時(shí)是聽不到電臺(tái)的聲音的，只有背景噪音。但是當(dāng)流星在適當(dāng)?shù)奈恢贸霈F(xiàn)時(shí)，它的余跡就會(huì)反射無線電波，這樣觀察者就可以收到一個(gè)短暫的信號(hào)(通常為0．1秒～4秒)。如果是一顆比較大的流星，信號(hào)可以持續(xù)存在幾分鐘。這種觀測(cè)不受大氣條件的影響，無論刮風(fēng)下雨都可以進(jìn)行，因此很適合進(jìn)行長時(shí)間的持續(xù)觀測(cè)。

下面來具體介紹一下有關(guān)無線電觀測(cè)流星的內(nèi)容。

設(shè)備

無線電觀測(cè)對(duì)所接受的無線電波的頻率有很嚴(yán)格的要求，最好選擇數(shù)字調(diào)諧式的收音機(jī)。使用數(shù)字調(diào)諧式收音機(jī)很容易將接收頻率鎖定在我們選擇的波段上。至于天線則要使用引向反射天線(八目天線)，天線的具體型號(hào)要根據(jù)接收地點(diǎn)的具體情況來選擇。天線信號(hào)的輸入電纜最好有屏蔽措施，以免引入干擾。

要點(diǎn)

架好天線，打開收音機(jī)，將頻率從88兆赫茲－108兆赫茲搜索一周，記錄下沒有音樂、人聲的噪音波段。在這些波段中必須保證無論天線朝向哪個(gè)方向，都只能聽到靜電噪聲。另外天線也沒有必要架高，因?yàn)檫@樣反而會(huì)引入一些不必要的信號(hào)干擾。

在你找到一些符合要求的頻率波段之后，再從這些只有靜電噪聲的波段中篩選出適合觀測(cè)的頻率。方法有兩個(gè)。那么，第一個(gè)——對(duì)于一般的觀測(cè)者來說更為適用的方法——將你的設(shè)備帶到距離城市50千米以外或者更遠(yuǎn)的地方。第二個(gè)是找來更為靈敏的接收機(jī)和接收能力更強(qiáng)、方向性更好的天線。在選擇其中一種方法之后，再重復(fù)前面的工作，將頻率從88兆赫茲～108兆赫茲搜索一周，找到出現(xiàn)在靜電噪聲波段的電臺(tái)(不一定聽得清楚，有信號(hào)就行)，記下頻率。

剩下來的工作就是確定這些觀測(cè)用頻率的具體參數(shù)。有些時(shí)候信號(hào)來自幾百幾千千米以外的電臺(tái)，方位很難直接確定。唯一的方法是到圖書館找到有關(guān)的資料，查到信號(hào)的來源。如果沒有這種工作頻率與電臺(tái)的對(duì)照表，那么剩下的辦法只有是找出周圍500千米～800千米內(nèi)功率大于30千瓦的電臺(tái)。然后，在地圖標(biāo)出電臺(tái)的位置，將北點(diǎn)設(shè)為零度方位，求出電臺(tái)的方位角；再利用羅盤，將天線對(duì)準(zhǔn)電臺(tái)的方向；同時(shí)利用量角器將天線的傾角調(diào)節(jié)到45°，固定好。

監(jiān)聽

接下來就是監(jiān)聽這些頻段，如果有高度和位置合適的流星劃過，我們就能夠接收到信號(hào)了。通過這種方法可以探測(cè)到視亮度至少為8等的流星。這種信號(hào)的持續(xù)時(shí)間一般不會(huì)超過1／4秒，聽到的通常都是很短的“爆破音”。如果遇到大流星，則可能會(huì)聽到一段“音樂”。這種信號(hào)一般很突然，但是卻非常清晰。有時(shí)候飛機(jī)也會(huì)產(chǎn)生反射信號(hào)，但這種信號(hào)過后一般都會(huì)聽到飛機(jī)的轟鳴聲，從而很容易從記錄中剔除。

確定一個(gè)有規(guī)律的收聽計(jì)劃，這樣可以對(duì)同一個(gè)天區(qū)不同時(shí)間的流星數(shù)目進(jìn)行比較。一般來說18時(shí)收到的信號(hào)較少，一般為7個(gè)／秒；凌晨6時(shí)收到的信號(hào)相對(duì)較多，一般為60個(gè)／秒。當(dāng)然遇到流星雨則是另外一回事情。

收到信號(hào)之后應(yīng)當(dāng)及時(shí)記錄下來。方法是找一個(gè)計(jì)數(shù)器，只是簡單記錄每小時(shí)接收到的信號(hào)數(shù)，而不考慮信號(hào)的持續(xù)時(shí)間。如果信號(hào)持續(xù)1秒以上，則應(yīng)當(dāng)在紙上記錄下來。在每個(gè)觀測(cè)時(shí)段內(nèi)至少應(yīng)當(dāng)用這種方法持續(xù)觀測(cè)半小時(shí)。

那些持續(xù)時(shí)間長達(dá)5秒以上的信號(hào)，很可能是由很亮的流星產(chǎn)生的。很顯然，亮流星(亮度大于－1等)產(chǎn)生的反射信號(hào)的持續(xù)時(shí)間要比那些暗流星長。有些觀測(cè)者發(fā)現(xiàn)，在不同波段上同一顆流星的信號(hào)的持續(xù)時(shí)間也是不同的。有些時(shí)候在收到信號(hào)的同時(shí)，還可以看到這顆流星。

理論上，這種方法可以一天24小時(shí)連續(xù)進(jìn)行，但實(shí)際上大多數(shù)觀測(cè)者還是利用午夜到中午這一段時(shí)間來觀測(cè)。當(dāng)然，你也可以根據(jù)當(dāng)?shù)亟邮招盘?hào)的情況來調(diào)整自己的觀測(cè)時(shí)間。