radio_astro Bien débuter...

Comment débuter en radio astronomie avec peu d'experience antérieure, peu de connaissances en électronique et peu de sous...

Ce texte est une tentative de réponse à cette question que beaucoup de gens nous posent par e-mail, témoignant d'un interêt pour la radio-astronomie mais reflètant parfois une certaine 'panique'...

NB : Pour les questions générales du style 'qu'est ce que la radio-astronomie ?' , nous renvoyons vers des sites consacrés à ce sujet. Votre fureteur favori trouvera des tas de pages consacrées à la radio-astronomie.

Nous allons essayer d'expliquer ce que l'on peut faire, et ce que l'on peut attendre d'un point de vue amateur. Nous envisagerons les choses simplement à partir de notre expérience personnelle.

1) Prudence !!!

Il nous semble qu'il faut tout d'abord être réaliste, ce qui ne veut pas dire défaitiste. La radio-astronomie est une science ingrate, il ne faut pas vous attendre à pouvoir un jour voir sur un écran d'ordinateur les jolies images de galaxies que vous voyez dans les revues, pas plus d'ailleurs que vous ne verrez de jolies images en couleurs de galaxies avec un télescope d'amateur style 115/900 par exemple. Ce que vous pourrez observer est néammoins très interessant mais se rapproche plus du genre des résultats obtenus lors des débuts de la radio-astronomie apres la 2ème Guerre Mondiale sur des enregistreurs graphiques, vous verrez gigoter une aiguille et votre émerveillement sera total de ce que vous pensez recevoir... (à notre époque comme on entend souvent dire, les enregisteurs graphiques sont remplacés par un PC avec un logiciel d'acquisition, mais pour des raisons que j'expliquerai je préfère les enregistreurs graphiques.) A ce titre la radio-astronomie d'amateur est surement plus ingrate que l'astronomie optique d'amateur. On peut penser que si au niveau amateur il n'y a pas de découverte à faire, par contre il me semble que les amateurs pourraient, en se concertant participer par exemple à des observations de surveillance quotidienne en particulier au niveau du Soleil et par là même à un certain travail scientifique.

Ceci étant dit, des tas de choses sont possibles, la preuve on joue à ça depuis plus de 10 ans, on est loin d'etre lassés, au contraire. Courage !!!!

2) Que pourrez vous observer ?

* ce qui vient en premier à l'esprit est probablement le Soleil. Notre étoile est un émetteur puissant et proche. Il peut etre reçu avec des moyens modestes. Sur des fréquences voisines de 100 MHz vous recevrez en période d'activité des nombreux sursauts d'aspect très varié, tant en durée que puissance. Ceci fait du Soleil un objet de choix, sûrement le moins ingrat.

* la Voie Lactée, Cassiopée, et les quelques radio-sources les plus puissantes sont beaucoup plus monotones. Elles ont un flux constant, et quant vous les aurez reçues une fois ce sera toujours pareil.

* Jupiter est intéressant (sursauts) et facile à recevoir mais nous n'avons pas d'expérience à ce sujet.

En fait, de façon réaliste, ce qui semble le plus accessible et de nature à maintenir un intérêt est la radio-astronomie solaire. C'est ce que nous faisons.

3) Faut il des connaissances en électronique ?

Je suis désolé de dire que oui il faut des connaissances en électronique. Il faut nuancer en disant que il n'est pas indispensable d'être très calé, mais il vaut mieux quand meme connaître (construire ?) son matériel, connaître ses défauts, savoir le réparer. En fait des solutions simples existent, qui ne demandent qu'un niveau de bricoleur un peu experimenté, et pas beaucoup d'appareils de mesure sophistiqués. Sachez qu'il existe une association : SARA Society of Amateur Radio-Astronomers (cf page de liens), avec une section européene, cette association internationale édite une brochure pleine d'idées. Enfin si vous débutez en électronique un conseil ne le faites pas tout seul, allez plutot à un radio-club proche de chez vous, et parlez de vos projets aux radio-amateurs que vous rencontrerez . Beaucoup de radio-astronomes amateurs sont ou ont été radio-amateurs et certains radio-amateurs n'osent pas se lancer dans la radio-astronomie.

4) Faut il d'autres connaissances ?

Pour installer nos engins diaboliques nous avons du apprendre et faire beaucoup de choses, il a fallu creuser et couler des tonnes de béton pour faire les socles des antennes, il faut toujours faire un peu de mécanique pour ces mêmes antennes, percer, souder, etc. Il faut faire des programmes informatiques...

Pour la doc sérieuse, allez dans les facs de sciences et les observatoires de votre région, ils sont souvent abonnés à des revues comme 'SKY AND TELESCOPE' ou 'L'ASTRONOMIE', et ont souvent des livres de radio-astronomie. Il a suffi qu'un chercheur s'y intéresse un jour pour qu'il fasse commander des livres.... nous avons été surpris de tout ce que nous avons pu trouver à la fac de sciences de Bordeaux, et à l'observatoire de Floirac. Nous avons aussi pu faire venir plusieurs livres d'universités étrangères par la procédure dite de 'prêt inter-universitaire' pour profiter de laquelle il n'est pas obligatoire d'etre étudiant, mais simplement abonné à la bibliothèque (lecteur libre).

C'est tres varié, la radio-astronomie est un sport complet....

5) Quel materiel faut il pour débuter ?

C'est probablement la question que l'on nous pose le plus souvent. La réponse n'est ni simple ni unique.

Le matériel dépend de ce que vous voudrez recevoir. Nous ne pouvons donner que des idées générales, mais quand vous aurez un projet plus précis, nous pourrions vous aider à l'affiner et à chercher les meilleures approches techniques.

a) Choix de la fréquence à utiliser : prenons l'hypothèse que vous voulez recevoir le Soleil que faut-il envisager ?

Tout d'abord il faut démystifier l'idée que les radio-télescopes = antennes paraboliques, c'est ce que l'on voit dans les observatoires professionnels, mais il s'agit d'antennes de très grandes dimensions (plusieurs dizaines de mètres de diamètre, ce qui fait que elles ont un gain important même à des fréquences assez basses). Pour nous des antennes 'Yagi' telles que les antennes TV suffisent avec leur gain qui est souvent voisin de 10 dB.

Ensuite aussi pour le Soleil il faut savoir qu'il est inutile et même nuisible en quelque sorte d'utiliser des fréquences tres élevées supérieures à 1000 MHz, car les sursauts sont le plus facilement observables en VHF aux alentours de 100 MHz, quel dommage que la bande FM soit si encombrée, il faut se mettre sur une fréquence légerement supérieure, c'est pour cela que nous avons choisi une fréquence de 169 MHz, voisine des 164 MHz utilisés à Nançay, et qui chez nous s'est avérée exempte de toute émission TV ou radio-taxi : C'EST TRES IMPORTANT, le choix de la fréquence dépend en définitive des conditions de pollution radio-électriques locales. Le Soleil (et les radio-sources) émet un continuum, c'est à dire un rayonnement à large spectre. Bien sûr il existe des fréquences de radio-astronomie officielles, mais les récepteurs sur ces fréquences sont rares (et pour cause, ce sont des radio-télescopes) très difficiles à trouver, il faut les construire entièrement, ce qui n'est pas simple et est très couteux. En fait on utilise la plupart du temps des récepteurs tout faits (TV ou récepteur VHF, ou UHF de récupération), tels quels ou modifiés.

Choix du site : La qualité de la réception dépend aussi de choses simples comme la présence de lignes électriques génératrices de parasites, ou la présence d'émissions gênantes, je pense par exemple aux radio-amateurs ou aux cibistes qui envoient des dizaines de Watts. Ceci n'est pas une critique mais une constatation, si votre voisin est cibiste ou radio-amateur il est probable que vous ne pourrez jamais rien recevoir en provenance des astres car la puissance infime qu'ils vous envoient ne fera pas le poids face à leurs Watts !!! Et votre radio-télescope avec ses préamplificateurs à grand gain et vos grandes antennes sera très perturbé même si vous n'êtes pas sur la même fréquence. Il restera la solution du temps partagé. Si par malheur vous habitez trop près d'un emetteur TV ou d'un relai de radio-téléphones cela promet d'être très difficile.

Une installation en centre ville serait également très gênée par les parasites automobiles et autres.

Un bon endroit est à la campagne, loin des routes, des lignes EDF HT, et au milieu des pins qui constituent un excellent absorbant, sauf vers le haut ce qui est précisément ce qui nous intéresse (les feuillus n'ont pas cet effet là). Le problème c'est que l'on ne choisit généralement pas ces choses-là.

c) Choix du matériel :

Pour schématiser un radio-télescope se compose des principaux éléments suivants :

• l'antenne ;
  
• les préamplificateurs qui doivent être montés le plus près possible de l'antenne ;
  
• le récepteur proprement dit ;
  
• un système de traitement de signal qui fait l'interface, adapte le signal reçu entre le récepteur et le système d'enregistrement ;
  
• le système d'enregistrement ;

Détaillons un peu:

L'ANTENNE : bien sûr elle dépend de la fréquence que vous recevez, si vous voulez recevoir le soleil en VHF sur la bande TV 160-220 MHz, une antenne TV est correcte, en UHF sur la bande 460-860 MHz aussi (signalons que 604 MHz est une fréquence radio-astronomie officielle). Si vous voulez écouter Jupiter c'est aux alentours de 20-25 MHz, une antenne 'déca' dipôle suffit souvent. Si vous voulez travailler sur des fréquences plus élevées une parabole est indispensable. Sur la bande 11 GHz une parabole de 1 m de diamètre avec un LNB courant permet de recevoir le Soleil, mais comme nous l'avons dit, sur ces fréquences il n'y a peu ou pas de sursauts. Vous pourrez souvent trouver des paraboles de grandes tailles parfois un peu cabossées, chez des récupérateurs de métaux. Mais là il faudra faire du béton pour le socle et pas mal de mécanique pour le guidage. Il n'est pas obligatoire qu'une antenne soit orientable dans toutes les directions (azimut / élévation), pour débuter, ou si votre antenne est trop importante, vous pouvez envisager une monture méridienne, orientable seulement en élévation, et laisser le ciel défiler.

LES PREAMPLIFICATEURS : eux aussi dépendent de la fréquence reçue, on peut utiliser en VHF et UHF TV soit des préamplis large bande du commerce, ce qui n'est pas recommandable car leur facteur de bruit est élevé, et leur manque total de sélectivité risque de faire que le récepteur soit saturé de parasites en tous genres... il vaut mieux envisager un préampli accordé sur la fréquence de travail, le facteur de bruit sera meilleur, et il éliminera les émissions parasites. Par contre il faudra trouver un radio-amateur ou un club pour vous aider à le construire. En décamétrique, pour Jupiter un préampli accordé s'impose probablement vu le niveau de pollution hertzienne à ces fréquences. Plus haut en hyper, cela dépend de ce que vous trouverez. Les têtes satellites existent à la fois dans les bandes 4-11 GHz. Dans les surplus, on peut trouver des faisceaux hertziens entre 1,6 et 2,2 GHz notamment. Tout ceci peut constituer de bons étages d'entrée. Mais là si vous décidez de vous lancer, il faudra bûcher un peu (beaucoup.. énormément), et/ou vous faire aider.

LE RECEPTEUR : il est évident qu'il détermine le fréquence que vous recevez. En fait il ne s'agit pas d'une fréquence unique, mais plutôt d'une bande de fréquences, et il faut savoir que un récepteur sera d'autant plus sensible que cette bande sera large, mais il sera ausi plus vulnérable aux émissions parasites. On oscille donc toujours entre ces deux problèmes : sensibilité-protection par rapport à la pollution hertzienne. Et le choix optimal dépend de vos conditions locales. En VHF et UHF on peut trouver des récepteurs aviation qui sont à bande passante étroite (100 kHz), peu sensibles (quoique !!!), mais bien protégés contre les perturbations, ou utiliser des récepteurs TV qui sont à bande large, plus sensibles, et plus vulnérables. Signalons que dans un TV la voie son est à bande plus étroite (1 MHz) que la voie image (8 MHz). Nous utilisons en VHF des récepteurs aviation modifiés. En déca, un récepteur de trafic doit faire l'affaire. Avec les têtes satellites, vous pouvez soit utiliser le décodeur et le modifier, soit construire votre propre récepteur à la suite de la tête satellite.

Voici les maîtres mots pour la construction des postes :

• stabilité mécanique totale : rack métallique ;
  
• stabilité thermique : ventilation ;
  
• stabilité électrique : alimentations stabilisées, si vous utilisez un poste TV, ou un récepteur de récup il faudra probablement refaire les alimentations ;
  
• blindage total, prises professionnelles : type N ou SMA, câbles coaxiaux de très bonne qualité, jeter sans scrupule les prises TV et câbles TV, des prises N et des bons coax existent en 75 Ohms. Le mieux est de construire des adaptateurs 75-50 Ohms et de tout passer en 50 Ohms, car c'est sur cette impédance que sont construits les appareils de mesure. Chassez les mauvais contacts, par exemple si vous utilisez un recepteur TV avec un vieux rotacteur à galettes, une fois que vous avez trouvé la bonne fréquence : soudez les galettes, idem si vous utilisez en déca un vieux récepteur de trafic...
  
• laissez vos postes allumés 24h/24, ils seront stables. La mise en température prend plusieurs heures.

LE SYSTEME DE CONDITIONNEMENT DE SIGNAL, d'adaptation entre la sortie de récepteur et l'enregisteur. Il faut savoir que ce qui sort de récepteur est du souffle, un souffle qui comprend à la fois celui du récepteur et celui provenant de l'astre observé. Il faut donc supprimer de ce souffle total, celui du récepteur de façon à ne garder que celui de l'astre, intégrer la différence obtenue, et l'amplifier avant de l'envoyer au systeme d'enregistrement. Ceci se fait ici par quelques amplificateurs opérationels de bonne qualité (op07, op27), dans un boitier accessoire qui peut etre mis à la suite de divers récepteurs. Nous pourrons vous en fournir un schéma.

L'ENREGISTREUR : deux solutions s'offrent à vous :

• un enregistreur graphique papier, que l'on peut trouver d'occase. Aux vitesses de déroulement utilisées (ici 1 mm/mn) le rouleau (11 € en moyenne) dure 1 mois les feutres aussi.
  
• un PC avec un logiciel d'acquisition : il faut acheter l'interface et le logiciel, et cela revient aussi cher que l'enregistreur. Nous n'aimons pas cette solution car d'une part un PC ça plante (!!!!) et alors adieu les mesures..., d'autre part un PC génère des parasites qui perturbent le récepteur. Il vaut beaucoup mieux l'enregistreur graphique surtout au début ou vous risquez d'avoir plein de problemes, alors ne rajoutez pas les interferences avec le PC.

QUELQUES IDEES : avec un récepteur VHF, un système de conditionnement de signal, et un enregistreur on peut envisager diverses choses : avec une antenne et un préampli vous pourrez recevoir le soleil, ses sursauts, en bonus Cassiopée et le Cygne, vous pourrez faire une carte grossiere du ciel radio à votre fréquence en laissant défiler le ciel plusieurs jours durant et en variant l'élévation de votre antenne chaque jour. Avec deux antennes et deux préamplis vous ferez de l'interférométrie, éventuellement à base variable si vous bougez vos antennes. Avec un récepteur TV, une bonne antenne, un bon préampli certains ont reçu le pulsar du Crabe, il se manifeste sur l'écran par une bande oblique, résultat des bips du pulsar. Un récepteur TV en UHF, en haut de la bande (860 MHz) doit pouvoir faire un honnête récepteur à la suite d'une tête 11 GHz qui sort en principe de 1 GHz à 2 GHz, mais en fait sûrement beaucoup plus. Tout ceci pour vous montrer ce qui est accessible de façon simple...

6) Combien ça coûte ?

Cela dépend.

Si vous voulez utiliser un récepteur TV, cela se trouve dans toute déchetterie bien achalandée !! Une antenne TV bande VHF : 45 €, les préamplificateurs faible bruit à peu près la même chose, l'électronique du système de traitement de signal doit pouvoir être réalisée pour 80 € en utilisant de très bons composants (stabilité oblige), et l'enregistreur graphique simple voie doit se trouver pour 80-150 € chez un casseur, un labo qui voudra s'en défaire vous le donnerait probablement. Allez faire un tour dans les facs de sciences, des tas de choses traînent et ne demandent qu'à servir. Abonnez vous au 'Bulletin des Domaines' (cf: les services des impôts de votre résidence), les différentes administrations vendent leurs appareils de mesure pour pas cher et souvent en état neuf ou presque, allez faire un tour chez les marchands d'appareils électroniques d'occase ou meme chez des ferrailleurs qui souvent récupèrent des appareils de mesure... c'est ainsi que nous sommes équipés, y compris pour la parabole de 3,3 mètres et cela ne coûte rien ou presque. Bien sûr on trouve aux USA des systèmes tout faits, mais là attendez vous à casser votre tirelire !!! et puis s'ils tombent en panne, cela devient très dur à réparer.

7) Ce n'est pas une question , c'est un conseil : faites vous aider.

Nous espérons que ce petit texte en forme de FAQ a pu vous être utile.

La page du site dont est extrait ce texte (après remise en forme et correction des nombreuses fautes typo) : PAGE D'ENTREE FRANCAISE

Ca m'intéresse vachement la radioastronomie (cet été ?), mais par pitié, mets ton texte en forme (avec des paragraphes plus marqués, du gras/italique/souligné, des couleurs, ...) parce que là je me suis arrêté au premier paragraphe

mais par pitié, mets ton texte en forme

Ce n'est pas mon texte et c'est pas mal de boulot, mais voilà, ça devrait te convenir maintenant ?

Merci pour ce texte clarificateur.

Avec une parabolique (pour Mister Soleil), il faut quand-même une équatoriale motorisée je suppose?

Je bosserai cela plus tard, tellement de questions supplémentaires, même du style surchauffe etc...

Eh bien, je pense que ce nouveau forum dédié radio fera pas mal d'émules!

Patte.

Yep, 1000 fois mieux

Citation

:

Avec une parabolique (pour Mister Soleil), il faut quand-même une équatoriale motorisée je suppose?

 

Je bosserai cela plus tard, tellement de questions supplémentaires, même du style surchauffe etc...

 

Eh bien, je pense que ce nouveau forum dédié radio fera pas mal d'émules!

 

Patte.

Ok, Patte,

Pour ce qui est de la surchauffe, oui, c'est un problème : ne pas utiliser de paraboles couleur "métallisée", même sans métallisation, même bêtement zinguées :

expérience personnelle:

essai avec une parabole du genre, surface métallisée, le bras de soutien du feed en PVC (la tête radio au foyer )a fondu, aahrrg:cry:

Solution toute simple : peindre la parabole en blanc

Tout est alors OK

A +

Citation

:

 

Ok, Patte,

 

Pour ce qui est de la surchauffe, oui, c'est un problème : ne pas utiliser de paraboles couleur "métallisée", même sans métallisation, même bêtement zinguées :

 

expérience personnelle:

 

essai avec une parabole du genre, surface métallisée, le bras de soutien du feed en PVC (la tête radio au foyer )a fondu, aahrrg:cry:

 

Solution toute simple : peindre la parabole en blanc

Tout est alors OK

A +

Je n'avais jamais remarqué ce conseil, mais pour moi il est totalement faux:

peindre la parabole en blanc va renvoyer toute la lumière au foyer qui recevra donc un maximum de calories.

Il vaut mieux la peindre en noir pour qu'elle absorbe et dissipe le plus de calories possible tout en renvoyant les ondes radio au foyer.

Vu les questions qui apparaissent sur le forum régulièrement, je demande (avec déférence) aux admins et/ou aux modérateurs de mettre une punaise à ce fil et d'y renvoyer les nouveaux. Je demande également (avec déférence) aux différents intervenants de créer des sujets à côté pour discuter de problèmes inhérents à la pratique de la radioastronomie car ce fil est juste une introduction et doit le rester à mon avis.

Merci à tous.

non je trouve que c'est clair faut prendre le temps de lire...

par contre, on peut pointer sur une radiosource de type quasar ???

hum, fautil des notions pointus en traitement du signal ???:be:

Yatil un tutoriel, pour le montage d'un système élementaire, avec une méthodo step by step (hum, je suis un peu lent des fois)))....

enfin truc, tout bête, mais la radioastro c'est au début SETI and Coe notre ami Drake...

hum, je me posais la question, peut on pointer une région du ciel bien précise, en espérant, pouvoir extraire d'un rapport s/b (signal/bruit) qui se trouverait à moins de 100 AL, une séquence atypique de type exotique, style en fait une emission EM intelligente (du signal quoi:be:).

bref, ma question est grand mâitre de la radioastro, peut-on faire du Mega Seti à petite échelle, en faisant en fait du microseti, localisé ???

Merci beaucoup pour ce bel article, qui m'a fait comprendre beaucoup de choses en radioastronomie je suis déjà en train d'envisager de construire un petit radiotélescope ! =)

Vu les questions qui apparaissent sur le forum régulièrement, je demande (avec déférence) aux admins et/ou aux modérateurs de mettre une punaise à ce fil et d'y renvoyer les nouveaux. Je demande également (avec déférence) aux différents intervenants de créer des sujets à côté pour discuter de problèmes inhérents à la pratique de la radioastronomie car ce fil est juste une introduction et doit le rester à mon avis.

 

Merci à tous.

Avec toutes les tracasseries de modération nous n'avions pas vu ce fil des plus intéressants. Il est épinglé maintenant en tête de rubrique

Salut à tous,

bon, dans le cadre de mes études, je me suis lancé dans la construction d'un radiotélescope. Enfin, là je suis dans la phase d'évaluation de faisabilité du projet. Et je dois dire que ce n'est pas le truc le plus simple et j'ai pas mal de questions. Ce document est excellent, cependant il me laisse perplexe quant à certains points.

En fait, je vais vous montrer ce que je pense faire et si vous pouviez me dire si ça joue ça serait génial.

donc:

1) l'antenne

2)le LNB

3) un satfinder

4) un enregistreur: http://www.conrad.fr/enregistreur_de_donnees_usb_a_4_canaux_pcs10_p_53207_53678_855385_358157_FAS

5) et le pc

mnt, comme cité plus haut dans le message originel, j'aimerai séléctionner relativement précisément la fréquence que je vais capter. Pour cela il me faut donc un pré ampli. J'ai trouvé ceci; http://www.cbplus.com/cat/product336/product_info.html

mais je dois le mettre à quel moment dans la chaîne ? D'après ce qui est dit, je devrai le mettre directement à la sortie du lnb non ?

Est-ce que le tout semble cohérent ?

Merci d'avance !

Si quelqu'un a fabriqué son radiotélescope, serait il possible de mettre quelques photos?

Voici mon antenne pour recevoir les echos de météores. 143Mhz sur la frequence du radar GRAVES

Bonjour,

merci beaucoup pour l'article introductif et voici ma modeste participation aux échanges ainsi que des questions.

Mon objectif en radio astronomie et astronomie est la nuit de faire connaissance la nuit le jour d'écouter le soleil.

Je précise que je suis installé loin de toutes les perturbations évoquées dans l'article introductif.

Une antenne dipolaire est donc nécessaire mais je n'ai pas encore trouvé précisément  ses caractéristiques. Tout comme je n'ai pas précisément les informations relatives au préamplificateur.

En revanche, pour le récepteur je souhaite utiliser une clé SDR de la marque NooElec et un PC avec le logiciel SDR Sharp comme système de traitement.

Vos remarques et surtout conseils sont les bienvenus.

Par avance merci

Me revoilà @Christophe51,

Je pense qu'il faut que tu fasses un post à toi dans cette rubrique. Ce post ci ne me paraît plus très suivi!

A bientôt

Pat

C'est effectivement désert ici.

Un post !

Pourquoi pas mais j'attends déjà d'avoir un retour sur expérience.

Le 26/11/2018 à 13:56, flo3ds a dit :

Voici mon antenne pour recevoir les echos de météores. 143Mhz sur la frequence du radar GRAVES

 

Bonjour,

Plus loin il est signalé que "la salle était un peu vide".

Dommage : le sujet doit bien intéresser quelques personnes.

Pourriez-vous expliquer comment on passe des météores à la fréquence des radars "machins" ?

Ou, au moins documenter quelques liens ?