Dnevnik

Dosedanje delo v sklopu projekta izgradnje radijskega teleskopa za merjenje signala molekule OH:

  • Izvedba meritev in fina nastavitev pasovnega sita (filtra) za OH frekvenco 1612 MHz. Meritve je 27. 11. 2024 izvedel Massimo Devetti (radioamaterski klicni znak: IV3NDC).
    Selektivnost in prepustni pas filtra v frekvenčnem območju od 1 do 2 GHz po fini nastavitvi.
    Položaj OH frekvence znotraj prepustnega pasu. Slabljenje (insertion loss) pri 1612 MHz je nekoliko manj kot 3 dB. Postopek nastavitve je bil izveden z upoštevanjem tolerance in morebitnega prihodnjega razhoda zaradi temperaturnih raztezkov na lokaciji. Zaradi tega je bila OH frekvenca (1612,23 MHz) kot najboljši kompromis postavljena ne povsem v segment z minimalnimi izgubami, temveč približno na sredino prepustnega pasu, da se prepreči kritično odstopanje pri ekstremnih temperaturnih nihanjih.
    Pripadajoče povratno slabljenje (return loss) fino nastavljenega filtra v istem frekvenčnem območju.
    Pasovna širina filtra pri -3 dB znaša približno 18 MHz.

    Vhodna impedanca v opazovanem frekvenčem območju, prikazana s Smithovim diagramom.
  • Montaža žlebov in opečne kritine s primorskimi korci (21. 7. 2024)

  • Izdelava kamnite zidne obloge in polaganje vodov za krmiljenje teleskopa in sprejemno linijo (25. 6. do 5. 7. 2024)

  • Izdelava zunanjega ometa in izolacija kontrolne hiške (22. 6. 2024)

  • Izdelava ostrešja kontrolne hiške (20. 6. 2024)

  • Zidanje kontrolne hiške (8. do 19. 6. 2024)

  • Priprava armaturnih mrež in betoniranje nosilnih ploščadi (3. do 4. 6. 2024)

  • Izkop jarka in polaganje inštalacijskih cevi (27. 5. 2024)

  • Priprava opaža za betoniranje (25. 5. 2024)

  • Nosilna struktura za teleskop je pripravljena za brušenje in cinkanje (22. 5. 2024)

  • Priprava temeljev za  kontrolno hiško in ploščad za teleskop (22. 5. 2024)

  • Nadaljevanje izkopa ter ravnanje gradbene parcele (15. do 20. 5. 2024)

  • Prvi izkop, ravnanje gradbene parcele (14. 5. 2024)
  • Priprava šablone za nosilno strukturo (4. 5. 2024)
  • Urejanje okolice (19. 4. 2024)
  • Prenos parabole iz Podrage v Miren ter meritev lastnosti parabole:
    • Premer, D = 244 +/- 1 cm  (ocena na podlagi dveh meritev: 244 cm, 244 cm).
    • Višina parabole, h = 41,1 +/- 0,1 cm (ocena na podlagi štirih meritev: 41,1 cm, 41,3 cm, 41,1 cm, 41,0 cm).
    • Goriščna razdalja, f ~ 90 cm (ocenjeno na podlagi meritve višine od dna parabole do žarilca).
    • Dolžina nosilne vrvi za žarilec, l = ~122 cm.
    • Izračunana goriščna razdalja parabole: f = D^2/16*h = 90,5 +/- 0,5 cm. Goriščno razmerje: f/D = 0,37 +/- 0,01.

  • Načrt zunanjega izgleda kontrolne hiške.
  • Urejanje okolice in postavitev električnega pastirja na gradbeni parceli.
  • Brušenje nosilne konstrukcije teleskopa.
  • Varjenje nosilne konstrukcije teleskopa.
  • Čiščenje zakupljenega zemljišča in priprava terena za gradnjo.

    Čiščenje zemljišča. Slika na vrhu prikazuje območja (z rumeno barvo), na katerih bodo urejeni dovoz, kontrolna hiška ter teleskop.
  • Zakup zemljišča – del nepremičnine parc. št. 1/186 k. o. 2329 NOVA VAS v izmeri 1740 m2 za obdobje 10 let. Zemljišče se bo uporabljalo za potrebe postavitve radijskega teleskopa. Na spodnjih slikah je prikazan tudi načrt postavitve enostavnega objekta in izris zakupljenega zemljišča.

    Načrt postavitve enostavnega objekta na zemljišču 1/186 k. o. 2329 NOVA VAS v izmeri 1740 m2.
  • Pridobitev Vodnega soglasja ter soglasja Natura 2000 za gradnjo na parceli 1/186 k. o. 2329 NOVA VAS.
  • Izdelava načrta opazovalne postaje.

    Načrt opazovalne postaje (radijski teleskop in kontrolna hiška).
  • Izdelava podrobnejšega načrta teleskopa.

    Podroben načrt radijskega teleskopa, ki ga sestavlja parabola in njena nosilna konstrukcija, s fiksnim železnim stebrom in premičnimi vilicami ter okvirjem, na katerem bo parabola pritrjena. Slika prikazuje tudi lego servo motorjev (označeno z zeleno barvo), katerih namen je krmiljenje teleskopa.
  • Predstavitev Zavoda ZARAS na dogodku “Slovenski vesoljski teden”,  ki je potekal od 28. do 31. marca 2022, v prostorih Hiše Evropske Unije v Ljubljani. Program dogodka je na voljo tukaj.
  • Pridobitev donacije Red Pitaya SDRlab 122-16 Standard Kit. S klikom tukaj si lahko ogledate “unboxing” doniranega blaga.

    Pridobitev donacije SDRlab 122-16 Standard Kit, podjetja Instrumentation Technologies. Zgornja slika prikazuje člane Zavoda ZARAS z doniranim blagom. Spodnji dve sliki prikazujeta 3D tiskano ohišje za omenjeno matično ploščo.
  • Izdelava pasovnega sita s tremi aluminijastimi palčkami za frekvenco 1612 MHz.

    Pasovno sito za frekvenco 1612 MHz.
  • Nakup osi za elevacijo in puš iz predpoboljšanega materiala 42CrMo4.

    Osi za elevacijo in puše.
  • Nakup servo motorjev za krmiljenje teleskopa.

    Servo motorja P3N-S3N za krmiljenje.
  • Varjenje nosilnega stebra teleskopa.

    Robotsko zavarjena prirobnica za glavni nosilec teleskopa.
  • Nakup kovinskega nosilnega stebra teleskopa.

    Nosilni kovinski steber.
  • Nakup kovinskih delov za izdelavo kovinske konstrukcije teleskopa.
    Kovinski deli za teleskop.

    Kovinska valjasta prirobnica ter lasersko izrezane kvadratne cevi.
  • Predstavitev projekta Radijski teleskop za opazovanje molekul OH na 27. slovenskem festivalu znanosti z mednarodno udeležbo, ki je potekal od 28. do 30. septembra 2021 v Ljubljani. Predstavitev v elektronski obliki najdete tukaj.
  • Izdelava logotipa zavoda ZARAS.

    Logotip zavoda ZARAS.
  • Registracija domene ter postavitev spletne strani ZARAS.
  • Izdelava dveh nizko-šumnih predojačevalcev (VLNA23), prilagojenih za frekvenco okoli 1667 MHz.

    Nizko-šumni predojačevalec VLNA23 prilagojen za frekvenco okoli 1667 MHz.
  • Nakup reduktorjev za radijski teleskop.

    Reduktorji (zadaj) in venčni ležaj (spredaj), ki jih bomo uporabili za izgradnjo konstrukcije.
  • Nakup DIY kompleta za izdelavo nizko-šumnega predojačevalca (VLNA23 kit).

    DIY kompleta za izdelavo nizko-šumnega predojačevalca (VLNA23 kit).
  • Nakup dveh radijskih sprejemnikov RTL-SDR R820T2 TCXO Dongle.

    Naš novi radijski sprejemnik RTL-SDR R820T2 TCXO Dongle.
  • Izdelava pasovnega sita za frekvenco 1667 MHz, s pasovno širino okoli 25 MHz.

    Pasovno sito, ki omeji sprejem signala samo na frekvenčno območje okoli 1,67 GHz. Sito na sliki je poskusno. Le-to mora biti še pomerjeno v Laboratoriju za sevanje in optiko na Fakulteti za elektrotehniko v Ljubljani.
  • Izdelava prve promocijske brošure, ki je dosegljiva tukaj.
  • Postavitev začasne spletne strani pod okriljem Astronomskega društva Kmica. Naše začetke najdete na podstrani Radijska astronomija.
  • Pridobitev logotipa za projekt izgradnje radijskega teleskopa OH.

    Uradni logotip projekta izgradnje radijskega teleskopa za opazovanje radijskega signala molekule OH.
  • Povezovanje s slovenskimi univerzami in inštituti, ki so specializirani na področju radijske tehnike ter izobraževanje na področju radijske astronomije z udeleževanjem na letnih konferencah italijanskih amaterskih radijskih astronomov.
  • Pridobitev donacij v skupni vrednosti 7000,00 EUR (do vključno septembra 2021). Listo donatorjev najdete tukaj.
  • Najdena ustrezna lokacija za postavitev teleskopa.

    Fotografije bodoče lokacije radijskega teleskopa s štirih smereh neba. Teleskop bo postavljen v naselju Nova vas v občini Miren-Kostanjevica.
  • Dokončanje načrta za pasovno sito (frekvenčni filter).

    Primer načrta za frekvenčni filter, ki omeji sprejem signala samo na frekvenčno območje, ki nas zanima. Slika je povzeta po načrtu prof. dr. Matjaža Vidmarja (UL FE) in služi kot pomagalo pri načrtovanju filtra za frekvenčno območje okoli 1,67 GHz.
  • Dokončanje načrta električne sheme sprejemnika signala.

    Električna shema za radijski sprejemnik. Slika je povzeta po načrtu prof. dr. Matjaža Vidmarja (UL FE) in je preurejena tako, da ustreza zahtevam tega projekta. OH radijske emisije lovimo z 2,4 metrskim paraboličnim krožnikom, ki je montiran na alt-azimutlani montaži in ima po en rotor na vsaki osi vrtenja. Rotorji komunicirajo z računalnikom preko kontrolne enote. Na računalniku uporabljamo programsko orodje, ki nam tekom opazovanja, z dovolj veliko frekvenco vzorčenja računa pozicijo opazovanega objekta in prilagaja montažo tako, da je objekt ves čas v vidnem polju antene. Signal sprejmemo z žarilcem, od koder teče signal po koaksialnem kablu najprej na nizkošumni ojačevalec (LNA), potem pa na serijo pasovnih filtrov in MMIC ojačevalcev. Signal potem razdelimo s signalnim delilnikom na dva dela. Prvega vodimo na analogni spektralni analizator, ki nam pomaga pri direktnem opazovanju sprejetega signala. Drugi del potuje proti programsko definiranemu radijskemu sprejemniku (Software Defined Radio) RTL2832U, s pomočjo katerega sprejeti signal pozneje vizualiziramo.
  • Dokončanje načrta za nosilno konstrukcijo in elektromehanskih premičnih delov.

    Načrt radijskega teleskopa, ki ga sestavlja parabola in njena nosilna konstrukcija, s fiksnim železnim stebrom in premičnimi vilicami ter okvirjem, na katerem bo parabola pritrjena.
  • Pridobitev parabole (krožnik premera 2,4 metra) in meritev njene mase za določitev tehničnih lastnosti nosilne konstrukcije.
    Prenos 2,4 metrske parabole z Nanosa v dolino.

    Tehtanje parabole z namenom določitve potrebnih karakteristik njene nosilne konstrukcije.
  • Izdelava žarilca za gorišče parabole, v katerem je nameščena sprejemna antena. Preizkus in test le-tega v Laboratoriju za sevanje in optiko na Fakulteti za elektrotehniko, Univerza v Ljubljani.
    Izgradnja žarilca tipa Kumar-K4 za sprejem signala molekule OH pri valovni dolžini 18 cm, v katerem je vgrajena sprejemna antena. Žarilec bo postavljen v gorišču parabole.
    Testiranje žarilca v laboratoriju za sevanje in optiko na Fakulteti za elektrotehniko Univerze v Ljubljani. Slika (b) prikazuje oddajno LPDA anteno (spredaj), ki je usmerjena proti žarilcu (zadaj). Le-ta je pritrjen na vrtiljaku. Tekom vrtenja sprejemna antena (žarilec) meri moč valovanja iz oddajne antene in po enem polnem obratu s pomočjo ustrezne računalniške programske opreme ustvari t.i. smerni sevalni diagram. Ta nam pove odziv sprejemne antene v odvisnosti od smeri pogleda antene ter širino glavnega snopa (“vidno polje”) antene.
    Celotna postavitev naprave za testiranje anten. Sprejemna antena (levo), oddajna LPDA antena (sredina) ter visoko-frekvenčni generator in napajalnik (desno).
    Sliki (a) in (b) prikazujeta smerni diagram pri frekvenci 1667 MHz (= 1,67 GHz) v E-ravnini, (c) in (d) pa v H-ravnini. Ti dve ravnini se pogosto uporabljata kot referenčni ravnini za linearno polarizirane antene. E-ravnina vsebuje vektor električnega polja in smer maksimalnega sevanja antene. H-ravnina vsebuje vektor magnetnega polja in smer maksimalnega sevanja antene. Le-ta je pravokotna na E-ravnino. Slike (a, b, c, d) imajo označeno tudi širino glavnega snopa (“širina -3 dB”) v kotnih stopinjah, odklon od ničle (smer izmerjenega maksimuma moči) ter smernost antene v enotah dBi. Sliki (a) in (c) sta prikazani na polarnemu diagramu, kjer označujejo koncentrični krogi, ki izhajajo iz središča diagrama, moč sprejetega signala; črte v radialni smeri pa kažejo proti različnim azimutom. Sliki (b) in (d) sta prikazani v kartezičnem diagramu. Naša antena ima širino glavnega snopa okoli 90° in smernost v razponu med 7 in 8 dBi.

    Slika prikazuje meritev parametra S11 za OH žarilec v odvisnosti od frekvence, v razponu med 1,6 in 1,8 GHz. S-parameter je funkcija frekvence, ki opisuje razmerje moči med priključki (vhod-izhod) v električnem sistemu. S11 predstavlja odbiti tok (moč), ki ga komunikacijski sistem (radio) poskuša dostaviti anteni, oziroma drugače povedano, koliko moči izgubimo pri odboju od antene. S11 je torej odbojni koeficient. Če znaša S11 = 0 dB, potem ni izgube moči (ves tok se odbije) in antena ne izseva ničesar. V primeru, da je S11 = -10 dB in če anteni dovedemo 3 dB moči, potem gre preostalih -7 dB moči v sevanje antene ali pa v izgube znotraj nje. Meritev S11 smo opravili z vektorskim mrežnim analizatorjem (VNA) v Laboratoriju za sevanje in optiko na Fakulteti za elektrotehniko Univerze v Ljubljani. Slika nam pove, da je žarilec (sprejemna antena) najbolj občutljiv (oz. najbolje seva) pri frekvenci okoli 1,63 GHz. Z grafa lahko na grobo ocenimo tudi pasovno širino antene, ki je precej velika in znaša med 0,5 in 1 GHz. V našem primeru je to zaželeno, saj se emisije OH pojavljajo pri štirih frekvencah na območju med 1,61 GHz in 1,72 GHz. Pasovno širino lahko v nadaljevanju po potrebi zmanjšamo s frekvenčnim pasovnim filtrom.