{"id":3779,"date":"2022-01-06T15:38:13","date_gmt":"2022-01-06T14:38:13","guid":{"rendered":"http:\/\/www.dj5ar.de\/?p=3779"},"modified":"2022-01-06T23:24:17","modified_gmt":"2022-01-06T22:24:17","slug":"empfang-des-james-webb-weltraumteleskops","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/dj5ar.de\/?p=3779","title":{"rendered":"Empfang des James Webb Weltraumteleskops"},"content":{"rendered":"\n

6. Januar 2022<\/strong><\/p>\n\n\n\n

\"\"
Artist conception of the James Webb Space Telescope. (Credit: NASA GSFC\/CIL\/Adriana Manrique Gutierrez)<\/strong><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Nachdem das James Webb Weltraumteleskop (JWST) an Weihnachten gestartet worden und auf dem 1,5 Millionen Kilometer langen Weg zum Lagrange-Punkt L2 ist, habe ich beim St\u00f6bern im Internet Informationen und Frequenzen zum Kommunikationssystem gefunden. Demnach sendet es im dem 13-cm-Amateurfunkband benachbarten Satellitenbereich (S-Band) mit 6 W an einem Paar von Rundstrahlantennen Telemetriedaten zur Erde zur\u00fcck. Der Erreger in meinem Parabolspiegel und der dort installierte Vorverst\u00e4rker arbeiten hier (50 MHz tiefer) zwar nicht mehr optimal, aber noch brauchbar. Die sp\u00e4tere wissenschaftliche Daten\u00fcbertragung wird im Ka-Band bei 26 GHz erfolgen.<\/p>\n\n\n\n

Das Wissen um die Sendefrequenz ist die eine Sache, die andere ist, die Antenne auf den richtigen Punkt am Himmel zu richten. Antennennachf\u00fchrung f\u00fcr Satelliten im Erdorbit besorgt bei mir ein kleines Programm, das mit sogenannten \u201eTwo Line Element Sets\u201c, die von der amerikanischen NORAD stammen, gef\u00fcttert wird. F\u00fcr das Weltraumteleskop mit der NORAD-Nummer 50463 sieht das letzte verf\u00fcgbare Set vom 28.12.2021 so aus:<\/p>\n\n\n\n

1 50463U 21130A\u00a0\u00a0 21362.00000000\u00a0 .00000000\u00a0 00000-0\u00a0 00000-0 0\u00a0 9999\n2 50463\u00a0\u00a0 4.6198\u00a0 89.0659 9884983 192.3200\u00a0 17.4027\u00a0 0.01958082\u00a0\u00a0\u00a0 27<\/code><\/pre>\n\n\n\n
Ich war mir nicht sicher, ob das auch mit Objekten funktioniert, die den Erdorbit verlassen haben, aber der Vergleich der von meinem Programm berechneten Entfernung mit der aktuellen Angabe auf der NASA-Webseite<\/a> zeigte \u00e4hnliche Werte um 920.000 km. Zudem sahen auch die Richtungswinkel plausibel aus und wiesen in etwa zum am Nachthimmel auf der Verbindungslinie Sonne-Erde liegenden Lagrange-Punkt L2. Da das Teleskop in einen weiten Orbit um diesen Punkt eintreten soll, gehe ich davon aus, dass es auch nicht genau auf der Verbindungslinie Erde – L2 fliegt.<\/p>\n\n\n\n
\"\"
Die f\u00fcnf Lagrange-Punkte im Sonne-Erde-System (unma\u00dfst\u00e4blich). (Credit: NAS<\/strong>A)<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n
F\u00fcr den Empfang habe ich, wie schon bei der Kometensonde ISEE-3<\/a> und dem Mondsatelliten Longjiang-2<\/a>, meinen 3-m-Parabolspiegel, Ringfeed und Vorverst\u00e4rker f\u00fcr 2320 MHz, ATV-Konverter mit LO= 916 MHz und ein ADALM-PLUTO SDR (Software Defined Radio) am Laptop benutzt, um den empfangenen Frequenzbereich in einem Wasserfalldiagramm sichtbar zu machen. DerPLUTO ist in dem Frequenzbereich leider viel zu unempfindlich, um ihn direkt nach dem Vorverst\u00e4rker (16 dB Gain) einzusetzen. Deshalb dient der Konverter eigentlich nur dazu, das Eingangssignal weiter aufzupeppen und in einen empfindlicheren Bereich umzusetzen. Gleiches w\u00e4re vielleicht auch mit einem zweiten LNA mit entsprechender Durchgangsverst\u00e4rkung zu erreichen.<\/p>\n\n\n\n
\"\"
Spur der JWST-Aussendung im Wasserfalldiagramm. Das Signal ist nicht h\u00f6rbar. (DJ5AR)<\/strong><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n
Der langen Rede kurzer Sinn: Wenige Kilohertz unter der Sollfrequenz tauchte in der vergangenen Nacht eine Spur im Diagramm auf, die verschwand, sobald ich die Antenne wegdrehte und wieder auftauchte, wenn sie zur\u00fcckgedreht wurde und die fortlaufend aktualisierte Position des Teleskops am Himmel weiterverfolgte. Die Frequenzverschiebung nach unten entsteht aufgrund des Dopplereffekts, denn das JWST entfernt sich von der Erde mit hoher Geschwindigkeit (450 m\/s). Das wird dazu auch von der Erdrotation \u00fcberlagert, wegen der wir uns auf der Erdoberfl\u00e4che in der ersten Nachth\u00e4lfte dem Objekt etwas “n\u00e4hern” und in der Zweiten entsprechend “entfernen”. Das mildert die Verschiebung nach unten bis Mitternacht etwas ab und verst\u00e4rkt sie danach. So liegt die Dopplerverschiebung beim Aufgang bei -400 Hz und beim Untergang bei -2900 Hz. Pro Stunde verschiebt sich die Frequenz um 200 Hz nach unten. Da die Doppler-Verschiebung aber relativ klein bleibt, stellt das kein Problem dar, vielmehr ist sie ein weiteres Indiz, das richtige Objekt im Fokus zu haben!<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
6. Januar 2022 Nachdem das James Webb Weltraumteleskop (JWST) an Weihnachten gestartet worden und auf dem 1,5 Millionen Kilometer langen Weg zum Lagrange-Punkt L2 ist, habe ich beim St\u00f6bern im […]<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[259,190],"tags":[260,111],"class_list":["post-3779","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-jwst","category-satellites","tag-jwst","tag-spacecraft"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/dj5ar.de\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/3779","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/dj5ar.de\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/dj5ar.de\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/dj5ar.de\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/dj5ar.de\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=3779"}],"version-history":[{"count":9,"href":"https:\/\/dj5ar.de\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/3779\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":3794,"href":"https:\/\/dj5ar.de\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/3779\/revisions\/3794"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/dj5ar.de\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=3779"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/dj5ar.de\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=3779"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/dj5ar.de\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=3779"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}