OZ1LPR Peter Hansen, Ole Rømer og Christian Doppler, hvad har de tre herrer at gøre med hinanden? Her er en kort historie om hvordan man med en amatørradio direkte kan se og høre fysikkens love i arbejde.

En meget kold februaraften sad jeg i mit skur og kørte EME på 144 MHz. Til formålet anvendte jeg en af de digitale modulationsarter JT65b. Med JT65 overføres informationen ved en række toner af forskellig frekvens og man er istand til at detektere og dekode meget svage signaler. Ofte kan man ikke høre signalerne, de ligger helt nede i støjen, men ved hjælp af en FFT transformation på audio udgangen, kan man se signalerne på et waterfall spekter.

OZ1LPR var ved at køre UA3TCF, og jeg ville for sjovs skyld se om jeg kunne høre/se OZ1LPR både direkte og via månen. Det kunne jeg i den grad!

OZ1LPR modtaget hos OZ1FDH

På billedet kan man se de 2 signaler fra OZ1LPR Peter, de er næsten lige kraftige. Han er ved at afslutte QSOen med UA3TCF og han sender den endelige roger rapport. Signalet længst til venstre er det direkte signal fra Peters QTH tæt på Sønderborg, godt 170 km væk, mens det andet signal har været en tur forbi månen, en distance på mellem ca 750,000 og 800,000 km. De to signaler er forskudt både i tid og frekvens, og det er her Ole Rømer og Christian Doppler kommer ind i billedet.

Ole Rømer var den første som bestemte hastigheden af lyset (elektromagnetiske bølger). Han kaldte det for lysets “tøven” og fandt i første omgang en hastighed på 225000 km i sekundet ved at studere Jupiters måner. En forbløffende nøjagtig værdi, datidens teknologi taget i betragtning. Idag kender vi lysets hastighed som 299792 km sekundet, og det kan direkte observeres på signalerne fra OZ1LPR. På y-aksen af waterfall spektret kan det ses, at signalet fra månen (længst til højre) er forskudt lidt opad og ankommer. ca. 2,2 sekunder efter signalet direkte fra Als.

Christian Doppler er manden der studerede og lagde navn til Doppler effekten, som er det fænomen der optræder når bølger observeres mellem to punkter der bevæger sig i forhold til hinanden. Da bølger udbreder sig i rummet, er effekten den samme hvadenten det er bølger i havet, lydbølger, radiobølger eller lysbølger. Når de to punkter nærmer sig hinanden ankommer bølgerne hurtigere i tid og frekvensen stiger. Når de punkter fjerner sig fra hinanden ankommer bølgerne langsommere i tid og frekvensen falder
Til daglig nede på Jorden er hastighederne små og vi kan kun observere Doppler effekten på lydbølger, men når vi kommer ud i rummet er det helt andre hastigheder; Månen bevæger sig i kredsløb omkring Jorden med en hastighed på ca. 3600 km/t og jorden roterer om sin egen akse med en hastighed på ækvator svarende til ca. 1700 km/t.
Månen bevæger sig i 2 planer i forhold til Jorden, dens kredsløb og position på himmelen, og da kredsløbet er eliptisk ændres dens afstand fra jorden. Samtidig roterer Jorden om sin egen akse. Tilsammen giver det en Doppler effekt som kan være både positiv og negativ. Når Månen og Jorden nærmer sig hinanden stiger frekvensen og når de fjerner sig fra hinanden falder frekvensen. Doppler effekten er konstant i forhold til en given bevægelse, og vil være en fast % af en given frekvens. For signaler mellem månen og jorden gælder følgende tommelfingerregel: Doppler effekt (kHz) = 3 x (Frekvens MHz/1000). Det vil sige at det maksimale Doppler skift er ca. 450 Hz på 144 MHz og 30 KHz på 10 GHz. OZ1LPRs signal fra Månen ligger ca. 100 Hz højere i frekvens end det direkte signal og dermed til højre på x-aksen i forhold til det direkte signal. Månen og Jorden bevægede sig altså mod hinanden.

Man kan opleve mange sjove ting, med sin radio en kold februaraften i et skur. EME kræver ikke nær så stort udstyr som for blot 10 år siden. De digitale modultationsformer har i den grad flyttet grænserne. En god yagi og et 500W PA trin så er man helt godt igang, og mindre kan også gøre det.