Atmosfærens "vinduer" i radioområdet – Niels Bohr Institutet - Københavns Universitet

Niels Bohr Institutet > Spørg om fysik > ? om Astrofysik > Atmosfærens "vinduer" ...

26. november 2011

Atmosfærens "vinduer" i radioområdet

Hej Spørg om Fysik
Spørgsmål: Hvilke frekvensområder i Hertz (Hz) er bedst til at opfange signaler og lyde fra rummet evt. på en kortbølge modtager?

Effelsberg radioteleskop

Hvilke frekvenser eller bølgelængde områder man kan modtage signaler fra afhænger af Jorden's atmosfære. Atmosfæren blokerer en stor del af strålingen, og har kun relativt få vinduer, hvor stråling kan slippe igennem.

Et af disse vinduer er radio vinduet, hvor stråling med bølgelængder på mellem omkring 3 mm og 10 m (100.000 MHz til omkring 30 MHz; 1 MHz = 1 million Hz) forholdsvist uhindret kan slippe igennem.

Stråling med bølgelængder kortere end omkring 1 mm bliver i høj grad stoppet af vand og kuldioxid i atmosfæren, omend nogen stråling med kortere bølgelængder dog kan slippe igennem f.eks. på astronomiske observatorier placeret højt over hav overfladen og/eller på meget tørre steder.

Atmosfæriske vinduer i radioområdet

Stråling med længere bølgelængder end omkring 10 m bliver stoppet af Jorden's ionosfære, dvs. den øverste del af atmosfæren, hvor UV stråling fra solen ioniserer atomer og molekyler, dvs. producerer ioner (atomer med færre elektroner end normalt) og frie elektroner. Disse frie elektroner reflekterer og absorberer radiostråling med bølgelængder længere end de omkring 10 m, hvilket gør at sådan stråling ikke kan slippe igennem atmosfæren fra rummet af - eller omvendt undslippe fra Jorden den anden retning. Lige præcist det, at ionsfæren reflekterer en del af radiostrålingen, bliver brugt i radio kommunikation over store afstande med de såkaldte kortbølge modtagere - modtagere der opererer mellem 1.5 og 26 MHz (200 og 11 m). Det vil så også sige, at man ikke umiddelbart kan modtage signaler fra rummet med en kortbølge modtager.

Spørgsmål: Hvad er S båndet? Er det kun til astronauter?

Svar: S båndet er betegnelsen for den del af radio båndet der ligger mellem 2000 og 4000 MHz. Dele af S båndet bliver brugt til blandt andet satellit kommunikation, af vejr radarer og af NASA til at kommunikere med den Internationale Rumstation (ISS). Men også mange almindelige forbrugsgenstande i hjemmet udsender stråling i S båndet. Det er f.eks. i det frekvensområde at apparater med Bluetooth opererer og mikrobølgeovnen i køkkenet varmer også maden op med stråling udsendt i det område.

Atmosfæriske vinduer i IR-området

Med venlig hilsen
Jes Jørgensen