Meteor scatter observations

Observation period August 1993

(Translation by DL7BAT, Peter)

An interesting variant of amateur radio ist the set up of radio links by reflections on ionised traces of passing meteorits. These meteorites (shooting stars) bit daily, sporadically and cyclically the upper atmosphere of the earth. Cylic meteorite incidences (meterorite showers) ocour several times per year with varying intensities. The origin of cyclic meteorites are the gaseous traces (tails) of meteors which travel on Kepler trajectories through the sun system.

The eart passes each year these traces on her way around the sun. In this year there is a particular meteorite showerto be observed araound August 11. It is caused by the comet Swift - Tuttle which was in the vicinity of the sun in the winter of 1992 and laid a new trace. Normally there are around 60-80 meterorites of the shower per hour, but this year teher are chances for a couple of thousand. Swift - Tuttle puts down every 130 years a new trace.

QSO's or reception via meteor scatter (ms) become possible at the generated short-term ionised gas layers at the height of 70 to 120 km. These gas layers reflect VHF waves very well. One can distinguish pins and bursts. Pings are the result of reflection time of under one second. Bursts last from one second to 5-6 seconds are rarely to 20-30 seconds and more.

To QSO there are special operating techniques necessary like skeds and arrangements of when to transmit. high-speed cw, knowledge of shower data etc. Distances to be worked are between 700 km (antenna elevation 15 degrees) and 2300 km (elevation zero degrees).

To enjoy maximum distances there also can tropo and ms be combined. Reception van easily be achieved with an all-mode 2-m receiver at any time, also at the daily sporadic meteor traces or using sporadic ms. In the Berlin (Germany) area the Swedish beacon on the frequency of 144.960 MHz is well suited.

The beacon is positioned at a distance of 800 from Berlin and cannot normally be heard via tropo. When the receiver is tuned for hours on this frequeny and the antenna is pointed to the north one can receive she short pings and bursts every day, but patience please. Especially during monts with cyclic showers one can listen to calls and QSO fragments from the better part of Europe. Typical ms QRG's are 144.100 in CW and 144.200 and 144.400 in SSB.

Notes to list 1 below: List of pings and bursts which were received from different beacons. Antennas used were a 9-elements yagi in JO62PM, ASL 45 m, a 4-element yagi in JO52JL, ASL 75 m and a 10-element yagi in JO62PW, ASL 95 meters. Observation times were immediately befor and during the maximum of the Perseides during the night from August 11 to 12. The listing in 'pings' indicates the number of pings, in 'bursts' the duration in seconds. QRB's: SK2VHF 1300 km, SK4MPI 880 km, LA1VHF 860 km, SK1VHF 610 km, HB9HB 740 km. The listings marked with an asterisk were recorded by others.

AUB-meteorite expedition Timpberg

The organisation AUB (Arbeitsgemeinschaft UKW Berlin) caried out a 'meterorite expedition' in the night of August 11 to 12, 1993 on the Timpberg, a hill near Zedenick in JO62PW, north of Berlin. The hill with a hight of about 95 meters above sea level is well suited for VHF work. Unfortunately at the place and as well the whole region of Brandenburg the sky was almost cloded all the time. That's why only few visual observations were possible.

Within 15 minutes were seen 25 shooting stars, the coud cover was 3/8, some of them with smoke trails. Converted to the full hour, that were 130-150 shooting stars with a clear sky (time on August 12, 0.00 - 0.15 UTC) . On two occasions were seen two shooting stars at the sam time. One bolide burst into two parts (duration 2 seconds). At the meeting participated among others DC7BJ, DC7AE, DD6JV, DL7AUP and DC7SM. In the Mecklenburg-Vorpommern region (town of Pasewalk) participated via radio DL6NVC and DL2NUM in the observations.

The observationen by DC7BJ indicated days before a continual rise of the occurrences. The maximum was on the 12 of August 1993 between 0.45 and 1.45 hours UTC. Generally one can say that the maximum was defined by the increase of the pings and the increase of the number of the bursts and the lenght of them. During the maximum were observed about 100 reflections converted to the hour. You have to consider that here were only a limited number of meterorites roughly a half distance between the reception point and the beacon which could cause reflections.

From 0.00 hours MESZ the pings grwe in intensity and rapidity, the bursts produced a background of audibility of the beacons. Between strong pings and bursts you could hear the beacons faintly for minutes. Often a stron ping was immediately followed by a burst with a length of up to 45 seconds. These long bursts may have been a coincidence of two bursts. Partly complete beacon data sequences could read and recorded on tape.

Interesting was the simultaneous logging of SK4MPI in the town of Pasewalk and on the Timpberg hill and the likewise simultaneous listing to SK2VHF. Partly were the pings and bursts active as synchronous reflectors, often the reflections of SK2VHF were shorter (longer distance?) as of SK4MPI, partly SK2VHF and SK4MPI had other meteorite reflectors. During these experiments DC7BJ, DG4HAB and DL6NVC were connected via radios on 433.425 Mhz and could exchange the observations. In the cw and ssb region of the band many QSO's could be listened to. And it was in SSB many short but complete QSO's could be logged. One tried to complete a QSO in one or two bursts. Logged were stations in EA, F, E, YU, SM, OZ, PA, LA, I among others.

Here a short WAV- file of a recording of the call sign sequence of SK4MPI via MS.

Meteor-Scatter-Beobachtungen

Beobachtungen August 1993

Eine interessante Variante des Amateurfunks stellt das Aufbauen von Funkverbindungen ueber Reflexionen an Ionisationsspuren von Meteoriten dar. Diese Meteoriten (Sternschnuppen) treffen taeglich die Hochatmosphaere der Erde sporadisch oder auch zyklisch. Zyklische Meteoriten-Einfaelle (Meteori- tenschauer) treten mehrmals pro Jahr in unterschiedlichen Intensitaeten auf. Ursprung fuer die zyklischen Meteoriten sind die Ausgasungs-Spuren (Schweife) von Meteoren, die ihre Kepler-Bahnen durch das Sonnensystem ziehen. Die Erde kommt jaehrlich auf ihrem Weg um die Sonne an diesen Spuren vorbei. In diesem Jahr ist ein besonderer Meteoritenschauer um den 11.8.93 zu beobachten. Der verursachende Ursprungskomet Swift-Tuttle ist im Winter 1992 in Sonnennaehe gewesen und hat damit eine neue Spur gelegt. Gegenueber den normalen ca. 60-80 Meteroriten des Schauers pro Stunde koennen in diesem Jahr u.U. mit mehren tausend Schnuppen pro Stunde gerechnet werden. Swift-Tuttle legt alle 130 Jahre eine neue Spur.

QSOs oder Empfangsbeobachtungen via Meteor-Scatter (MS) werden ueber die vom Meteoriten erzeugten kurzzeitigen ionisierten Gasschichten in ca 70 bis 120 Km Hohe moeglich Diese Gasschichten reflektieren Ultrakurz-wellen gut. Es wird zwischen Pings und Bursts unterschieden. Pings ergeben Reflexionszeiten von unter einer Sekunde. Bursts dauern von einer Sekunde bis 5-6 Sekunden, seltener bis 20-30 Sekunden und mehr.

Es sind beim QSO-Betrieb besondere Betriebstechniken notwendig, wie Sked-Technik, Sendezeit-Absprachen. High-Speed-CW, Kenntnis der Schauer-Termine, etc. ueberbrueckbare Entfernungen liegen zwischen 700 Km (Antennen-Elevation ca. 15 Grad) und ca. 2300 Km (Elevation 0 Grad). Beim Ausschoepfen der Maximalreichweiten koennen auch Tropo und MS kombiniert werden. Einfache Empfangsbeobachtungen koennen mit einem 2-Meter- Empfaenger in Allmode-Technik jederzeit auch an den spordischen, zufaelligen Meteoriten- Einfaellen pro Tag oder auch an Sporadic-MS vorgenommen werden. Im Berliner Raum ist hierfuer gut die schwedische Bake SK4MPI Qrg: 144.960 MHz geeignet. Die Bake ist ca. 800 KM von Berlin entfernt und normalerweise nicht via Tropo zu hoeren.Wird der Empfaenger fuer Stunden auf dieser Qrg mit Antennen- Richtung Nord geparkt, koennen die kurzen Pings und Bursts des CW-Tons der Bake jeden Tag empfangen werden, aber Geduld bitte. Eine weitere Moeglichkeit besteht im Abhoeren der SSB-Anruf-QRG 144.300. Insbesondere in Monaten mit zyklischen Schauern koennen hier QSO-Rufe und QSO- Fragmente aus grossen Teilen von Europa wahrgenommen werden. Typische MS-QRGs sind in CW 144.100 und in SSB 144.200 u. 144.400 MHZ.

Hinweise zur Liste 1 weiter unten: Hier eine kleine Aufstellung von Pings und Bursts, die von verschiedenen Baken empfangen wurden. Beobachtet wurden die Baken mit einer 9 Ele Yagi in JO62PM, ASL 45 m und mit einer 4 Ele Yagi in JO62JL, ASL 75 m und mit 10 Ele Yagi in JO62PW, ASL 95 m . Die Beobachtungstermine lagen unmittelbar vor dem und waehrend des Perseiden- Maximums in der Nacht vom 11.8. zum 12.8.93. Die Eintraege in "Pings" zeigen die Zahl der Pings, in "Bursts" die Dauer in Sekunden der jeweiligen Bursts. QRBs: SK2VHF 1300Km, SK4MPI 880 Km, LA1VHF 860Km, SK1VHF 610Km, HB9HB 740 Km. Die mit * markierten Eintraege wurden von anderen erfasst.

AUB-Meteoriten-Expedition Timpberg

Die AUB fuehrte in der Nacht vom 11.8 zum 12.8.93 eine Meteoriten- "Expedition" zum Timpberg in der Naehe von Zedenick in JO62PW durch. Der Berg ist mit ca. 95 M ue. NN gut fuer UKW-Beobachtungen geeignet. Leider war am Ort, wie in ganz Brandenburg, der Himmel fast immer und vollstaendig bedeckt. So waren nur wenige visuelle Beobachtungen moeglich. Innerhalb 15 Minuten konnten bei 3/8 Bewoelkerung 25 Meteoriten, teilweise mit Rauch-Spur gesehen werden. Das waeren auf die Stunde und bei klaren Himmel umgerechnet ca 130-150 Sternschnuppen (Zeit 12.8.93, 0.00 bis 0.15 UTC). Zweimal waren gleichzeitig zwei Schnuppen zu sehen. Ein Bolide zersprang in zwei Teile (Dauer 2 Sek.) Am Treffen nahmen unter anderen DC7BJ, DC7AE, DD6JV, DL7AUP und DC7SM teil. In Mecklenburg-Vorpommern (Pasewalk) waren DL6NVC und DL2NUM per Funk mit an den Beobachtungen beteiligt.

Die Beobachtungen von DC7BJ zeigten schon in den Vortagen des erwarteten Maximums einen kontinuierlichen Anstieg der Ereignisse. Das Maximum lag zwischen 0.45 und 1.45 UTC am 12.8.93. Generell kann gesagt werden, dass sich das Maximum einmal durch Anstieg der Pings und Zunahme der Zahl der Bursts und deren Laenge definierte. Waehrend des Maximums wurden auf die Stunde umgerechnet ca 100 Reflexionen wahrgenommen. Dabei ist zu bedenken, dass hier ja nur eine eng begrenzte Zahl von Meteoriten ungefaehr auf der halben Strecke zwischen dem Empfangsort und der Bake Reflexionen hervorrufen konnten. Ab 0.00 MESZ wurden die Pings intensiver und schneller, die Bursts legten teilweise einen Hintergrund der Hoerbarkeit der Baken. Zwischen den kraeftigen Pings und Bursts waren die Baken oft ueber Minuten leise zu hoeren. Oft war ein kraeftiger Ping von einem unmittelbar uebergehenden Burst von bis zu 45 Sekunden gefolgt. Bei diesen langen Bursts kann aber ein Ueberlagern von zwei Burst vorgelegen haben. Teilweise konnten die kompletten Baken-Kennungen gelesen und auf Band aufgezeichnet werden.

Interessant war das gleichzeitige Beobachten von SK4MPI in Pasewalk und auf dem Timpberg und das ebenfalls gleichzeitige Abhoeren von SK2VHF: Teilweise waren die Pings und Bursts synchron als Reflektor aktiv, oft waren diese Reflexionen bei SK2VHF kuerzer (laengere Strecke?) als von SK4MPI, teilweise hatten SK2VHF und SK4MPI andere Meteoriten-Reflektoren. Bei diesen Versuchen waren DC7BJ, DG4HAB und DL6NVC via 433.425 MHZ verbunden und konnten die Beobachtungen austauschen. Im CW- und SSB- Bereich waren viele QSOs zu horen. Gerade im SSB-Bereich wurden viele Kurz-QSOs beobachtet. Dabei wurde versucht, ein komplettes QSO in ein oder zwei Bursts zu legen. Gehort wurden u.a. Stationen aus EA, F, E, YU, SM, OZ, PA, LA, I, OH? Weiterfuehrende Informationen koennen dem Buch "VHF, UHF - Funkverfahren und Betriebstechnik" von HB9QQ entnommen werden.

Hier eine kurze WAV-Datei, um auch akustisch einen Eindruck des Bakensignals via MS von SK4MPI zu erhalten.