اتصالات مبعثر النيزك لراديو الهواة

تم استعمال الاتصالات المبعثرة النيزكية “Meteor Scatter” من قبل هواة راديو هام “VHF” لسنوات كثيرة حيث يوفر استعمال انتشار نثر النيازك القدرة على القيام باتصالات لاسلكية خاصةً براديو هام، وكذلك اتصالات لاسلكية تجارية عبر مسافات تصل إلى حوالي “2000 كم” على نطاقات الموجات المترية “VHF” كما يتطلب نشر النيزك استعمال محطات راديو عالية الأداء وبعض تقنيات التشغيل المعينة.

ما هي اتصالات مبعثر النيزك لراديو الهواة؟

اتصالات مبعثر النيزك: هي شكل من أشكال الانتشار الراديوي الذي يستخدمه مشغلو راديو هام باستخدام أوضاع تشمل مورس عالي السرعة و”WSJT / FSK441″ للاتصالات عبر مسافات تصل إلى حوالي 2000 كيلومتر، كما يعتمد انتشار نثر النيازك على الأعداد الهائلة من الشهب التي تدخل الغلاف الجوي للأرض كل يوم.

معظم الشهب تكون صغير جداً، وغالباً ما يكون بحجم حصاة أو حتى رمل حبيبي، وفي بعض الأحيان يزداد عدد الشهب عندما يكون هناك نيزك، كما تحدث هذه في أوقات محددة خلال العام وخلال هذه العدد الهائل يمكن لعشاق مبعثر النيازك الراديوي الهواة إجراء المزيد من الاتصالات بشكل كبير.

• “VHF” هي اختصار لـ “Very High Frequency”.

• “WSJT” هي اختصار لـ “Weak Signal Communication Software”.

• “FSK” هي اختصار لـ “Frequency Shift Keying”.

أنواع مسارات النيزك التي يتم إنشاؤها:

١. مسارات النيازك منخفضة الكثافة:

عادةً ما تزداد الممرات منخفضة الكثافة إلى ذروة في بضع مئات من الميكروثانية ثم تتلاشى تدريجياً، كما قد لا تستمر سوى بضعة أعشار من الثانية، بينما قد يبقى الآخرون لبضع ثوان، حيث تتضائل مع انتشار الإلكترونات من المسار الرئيسي وانخفاض مستوى التأين، كما تُعد المسارات منخفضة الكثافة أكثر شيوعاً من المسارات شديدة الكثافة، والتي تحدث بشكل عشوائي وكذلك داخل زخات النيازك.

تُستخدم هذه المسارات أكثر لتطبيقات الاتصالات الراديوية التجارية، وتُستخدم أيضاً في الاتصالات اللاسلكية لراديو هام، وعلى الرغم من أنّ مستويات التأين أقل من المسارات عالية الكثاف، فإنّ الترددات المدعومة ليست عالية بشكل عام.

٢. مسارات النيزك شديدة الكثافة:

تستمر الممرات لفترة أكثر من المسارات قليلة الكثافة، وهذا يجعل من المحتمل إرسال البيانات باستعمال أوضاع مثل “WSJT” و”Morse” عالي السرعة أو “SSB“، ومع ذلك فإنّ المسارات أقل تواتراً من تلك قليلة الكثافة لأنّها تتطلب نيازك أكبر لإنتاجها، ولا يتم تجربتها إلّا عند أو بالقرب من ذروة زخات الشهب الرئيسية، وبالإضافة إلى ذلك فإنّ الانعكاسات التي تنتجها في بعض الأحيان لها اختلافات كبيرة في قوة الإشارة.

بالإضافة إلى إنتاج بعض تأثيرات تعدد المسارات التي يمكن أن تسبب مشاكل مع بعض أشكال نقل البيانات عالية السرعة، ومع ذلك تُعد هذه المسارات ملائمة لتفعيل راديو هام، حيث تتأين مسارات النيازك بشكل كافٍ لتمكين تشتت الإشارات الراديوية في نطاق حوالي “10 ميجاهرتز” حتى يصل إلى “1 جيجا هرتز”، كما يُشار إلى دفعات الإشارات التي تم إنشاؤها بواسطة مثل هذه المسارات عادةً باسم “الأصوات”، وقد تستمر هذه الأصوات لمدة لا تتجاوز عُشر الثانية، ومع ذلك فإنّ هذا يكفي لحمل بعض المعلومات على الرغم من أنّه قد تكون هناك حاجة إلى عدة مرات اتصال لإكمال الاتصال.

• “SSB” هي اختصار لـ “Signal Sideband”.

نطاقات التردد لمبعثر نيزك راديو هام:

يمكن استخدام الاتصالات الراديوية المتناثرة أو النيازك على مجموعة متنوعة من الترددات، وبالنسبة لراديو هام تحدث معظم الاتصالات على النطاق الذي يبلغ طوله متران، على الرغم من توفر بعض الاتصالات التي تم القيام بها على نطاق راديو هام البالغ “70 سم”، إلّا أنّ هذا قريب من الحد الأعلى المطلق لهذا النوع من الانتشار الراديوي.

تحصل بعض عمليات تشتت النيازك على نطاق راديو هام “50 ميجاهرتز”، وتدل الترددات المنخفضة أنّ الانعكاسات أكثر فعالية، ومع ذلك وحول ذروة دورة البقع الشمسية من المرجح أن يحدث الانتشار نتيجةً للانتشار العادي في الغلاف الجوي المتأين، وهذا هو أحد العوامل التي تحدد الحد الأدنى للاتصالات الراديوية المتناثرة النيزك.

طرق مبعثر نيزك راديو هام:

يمكن أن تكون الاتصالات المتناثرة النيزكية مختلفة تماماً عمّا يمكن تسميته بالأشكال الأكثر طبيعية أو تقليدية للاتصالات اللاسلكية التي يستخدمها مشغلو راديو هام، وإنّ دفعات مسارات الإشارة قصيرة العمر بين محطتي راديو هام تعني أنّ هناك حاجة إلى تقنيات خاصة، ولتحقيق هذه البروتوكولات المتخصصة، أو طرق العمل تم تطويرها لتمكين إنشاء الاتصال ونقل المعلومات بشكل فعال بين المحطتين.

قد يدعم مسار نيزك واحد فقط عدداً من الخطوات اللازمة لتبادل المعلومات، وقد يتطلب الاتصال الكامل استخدام العديد من مسارات النيازك على مدار فترة زمنية، كما يمكن استعمال مجموعة مختلفة من أوضاع الإرسال مع تشتت النيازك، كما تم اعتماد سرعات نقل مورس تصل إلى “800 كلمة في الدقيقة” وفي الأصل تم تحضير مورس مسبقاً وتم تسريعها باستخدام مسجلات الشريط، حيث يتم استخدام العملية العكسية لتمكين فك تشفيرها لاحقاً.

يعني التوافر الواسع لأجهزة الكمبيوتر الآن أنه يمكن استخدامها لتوفير مستويات أكبر بكثير من المرونة. لا يمكن استخدامها لتوليد مورس عالي السرعة واستقباله فحسب، بل إنّها مكّنت أيضاً من إنشاء أوضاع إرسال متخصصة تم تطويرها خصيصًا لعملية تشتت النيازك.

معدات مبعثر النيزك الراديوي لراديو هام:

أولاً: قدرة المرسل:

غالباً ما تكون هناك طلب إلى مستوى مناسب من الطاقة، حيث بالنسبة إلى الانعكاسات التي يمكن الحصول عليها عند “50 ميجاهرتز”، فمن الممكن تشغيل طاقة أقل ولكن عند نقطة تغذية الهوائي في “144 ميجاهرتز” وقوى أعلى تبلغ “100 واط” أو أعلى إذا سمحت متطلبات الترخيص بذلك.

ثانياً: كسب الهوائي:

على الرغم من الحاجة إلى كسب أقل على “50 ميجاهرتز” على “144 ميجاهرتز” من “10 ديسيبل” إلى “15 ديسيبل”، فمن المستحسن غالباً أن تكون حزم “13 عنصراً” إلى “17 عنصراً” شائعة عند “144 ميجاهرتز”، وعلى الرغم من أنّ بعض محطات راديو الهواة تحتوي على هوائيات اتجاهية أكثر بكسب أعلى، إلّا أنّ هذا يمكن أن يقلل المساحة التي يمكن رؤية الانعكاسات عليها واستخدامها، أي إنّه توازن بين عدد الانعكاسات المرئية والمكاسب المطلوبة. 

ثالثاً: رقم ضوضاء النظام:

يجب أن يكون رقم الضوضاء في النظام العام قليلاً، حيث عادةً حوالي “2.5 ديسيبل”، وعلى الرغم من أنّ جهاز الإرسال والاستلام قد يتضمن رقم ضوضاء جيد، فإنّ أي خسائر في وحدة التغذية ستؤدي إلى تدهور هذا بمقدار يساوي الخسارة، كما تُعتبر وحدة التغذية المحورية منخفضة الخسارة ضرورية، وغالباً ما تساعد مضخمات الهوائي المسبقة في هذا الأمر لأنّها ستضخم الإشارة قبل فقد الكابل وتقليل تأثير الخسائر. 

رابعاً: ضبط التردد:

في السابق كان إعداد التردد الدقيق يُعد مشكلة، حيث كانت هناك حاجة إلى تباين قدره “± 500 هرتز” لمورس و”± 200 هرتز” لـ “SSB”، والاستقرار هو أكثر أهمية عند استعمال “WSJT”، حيث في معظم أجهزة الإرسال والاستلام اللاسلكية الحديثة للهواة اليوم قادرة على تقديم استقرار كافٍ، على الرغم من توخي الحذر، فإنّ قراءات الاتصال لا تدل بالضرورة دقة الإشارة الفعلية.

خامساً: الكمبيوتر:

معظم اتصالات مبعثر النيازك الراديوية للهواة اليوم مدفوعة بأجهزة الكمبيوتر، ووفقاً لذلك يُعد جهاز الكمبيوتر المزود بالبرامج والواجهات ذات الصلة ضرورياً لدعم الأوضاع والتشغيل.

اتصالات النيازك المتناثرة، أو اتصالات انفجارات النيزك هي أسلوب مناسب للاهتمام بشكل خاص للاتصالات الراديوية المفتوحة لمشغلي راديو هام، ويمكن استخدامها لتأثير جيد جداً في “VHF”، حيث إنّه يوفر شكلاً من أشكال الانتشار يمكن استعماله لإعطاء اتصالات عبر مسافات تصل إلى حوالي “2000 كم” كحد أقصى، وبالتالي فهو فريد من نوعه في هذه الترددات.