Observation des Perséides par l'effet Doppler sur un écho radar

[Yvan_Delaserge]

Bonjour,

Je cherche à observer les Perséides au moyen d'un récepteur de radio.
Sur 143,050 MHz, il existe un émetteur puissant, dont il est possible de capter les échos sur les avions en vol.
Ces échos sont affectés d'un effet Doppler. Il est possible d'en déduire la vitesse de l'avion. Un avion de ligne se déplaçant à sa vitesse de croisière d'environ 800 Km/h, verra les échos du radar affectés d'un effet Doppler d'environ 200 Hz au maximum, selon son cap par rapport à l'émetteur et au récepteur.

Les météores laissent une traînée d'air ionisé derrière eux. Cet air ionisé est un conducteur électrique et le signal du radar peut se réfléchir sur ladite traînée, pendant l'instant qu'elle dure.

La question est:

Cette traînée est-elle immobile dans le ciel, auquel cas l'effet Doppler serait nul.

Ou bien la traînée se déplace-t-elle à la vitesse du météore, auquel cas, il faudrait s'attendre à un effet Doppler de plusieurs KHz. L'intensité de cet effet Doppler devrait être lui aussi variable en fonction de la direction du météore par rapport à l'émetteur et au récepteur.

En d'autres termes, sur quelle fréquence faudrait-il régler le récepteur, sachant que la fréquence de l'émetteur est 143,050 MHz?



Cette photo représente le signal reçu par mon récepteur, avec le spectrogramme en haut de l'image, entre 143,049 et 143,051 MHz.

Sur la "chute d'eau", on voit l'évolution du signal entre 10h31 et 11h18 ce matin.

On voit clairement comme une colonne au centre de la chute d'eau, les échos des nombreux avions qui survolaient la région à ce moment-là.

On voit aussi plusieurs lignes horizontales superposées aux traces laissées par les avions. Je pense qu'elles proviennent de météores, mais comment en être sûr? Leur effet Doppler serait très faible, pour des objets se déplaçant à des vitesses de l'ordre de 30 000 Km/h.

Entre 10h 40 et 10h 49 et après 11 h 16, on voit deux lignes de longueur beaucoup plus grande. Pourrait-il s'agir de météores? Vu la longueur de ces lignes, l'objet a dû subir une très forte décélération dans un temps très court.

Que penser de ces lignes horizontales? Météores ou artéfacts?
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[Yvan_Delaserge]

En fait, les Perséides étant des objets que rencontre la Terre lors de sa rotation autour du Soleil, l'entrée dans l'atmosphère des Perséides devrait se faire à la vitesse de 107 000 Km/h, pas 30 000. A 107 000 Km/h, l'effet Doppler d'un signal à 143,050 MHz devrait être de presque 27 KHz, si le météore se dirige directement vers l'émetteur et le récepteur, non?

[jiherve]

bonsoir
décidément sujet à la mode!
JR

[f6exb]

Oui, c'est le troisième.

Les longues traces horizontales devraient être les météores, vu l'étendue du déplacement de fréquence et la durée très courte par rapport aux avions.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Gwinver]

Bonjour.

A 107 000 Km/h, l'effet Doppler d'un signal à 143,050 MHz devrait être de presque 27 KHz, si le météore se dirige directement vers l'émetteur et le récepteur, non?

Ceci est vrai en cas de colocalisation de l'émetteur et du récepteur (radar mono-statique).
La géométrie est différente dans le cas d'un radar bi-statique avec une grande distance séparant émetteur et récepteur, comme c'est le cas de l'écoute du 143.05 MHz.
La vitesse à considérer est la projection du mouvement sur la perpendiculaire à la direction émetteur/récepteur.

[Yvan_Delaserge]

Bonjour et merci de vos reponses.
Apres 24 h de monitorage autour de la frequence mentionnee, je me rends compte qu'on y trouve beaucoup de lignes horizontales, et certaines sont a coup sur des parasites faisant partie de l'electrosmog genere par la multitude de gadgets electroniques qui nous entoure.
La question centrale demeure la suivante:
Il est exclu qu'un meteore genere un echo radar, vu sa tres faible taille. L'echo est genere par la trainee d'ionisation que provoque le meteore. Mais cette trainee se deplace-t-elle ou bien est-elle fixe dans le ciel? L'echo sera-t-il affecte d'un effet Doppler ou pas?

[Yvan_Delaserge]

Oui, c'est le troisième.

Ou sont les deux autres, ca m'interesse!

[Yvan_Delaserge]

Voici l'illustration de l'électrosmog ambiant.
A moins qu'il s'agisse d'un essaim de Perséides volant en formation?

[f6exb]

Ou sont les deux autres, ca m'interesse!

https://forums.futura-sciences.com/e...ml#post6982742
https://forums.futura-sciences.com/d...ml#post6983571

[Gwinver]

Bonjour.

Il est exclu qu'un meteore genère un echo radar, vu sa tres faible taille. L'echo est genere par la trainee d'ionisation que provoque le meteore. Mais cette trainee se deplace-t-elle ou bien est-elle fixe dans le ciel? L'echo sera-t-il affecte d'un effet Doppler ou pas?

Les météorites peuvent atteindre une taille de l'ordre de la dizaine de mètres. Ceux-ci peuvent donc générer un écho RADAR détectable. Tout est fonction de la sensibilité du récepteur
La trace lumineuse résulte de la décomposition de la météorite au contact de l'air, c'est à priori immobile.

[Yvan_Delaserge]

Bonjour.

Les météorites peuvent atteindre une taille de l'ordre de la dizaine de mètres.

Les Perséides?

La trace lumineuse résulte de la décomposition de la météorite au contact de l'air, c'est à priori immobile.

C'est ce que je pense aussi.
Donc si la trace est immobile, l'effet Doppler doit être égal à zéro.
Les traces de météores seraient donc à rechercher dans le Waterfall, parmi celles laissées par les avions.

[f6exb]

Il me semble que l'ionisation maximale se trouve au niveau de la météorite qui se consume. Donc ce maximum se déplace en même temps que la météorite.

Edit : un doc assez complet
https://f6crp.pagesperso-orange.fr/ba/ms2.htm

[Yvan_Delaserge]

Merci pour le lien, f6exb. Malheureusement, je n'y trouve pas d'indication concernant l'effet Doppler.

J'ai trouvé un autre document, qui en parle, endonnant des valeurs < 2 KHz .

La réponse serait donc: les traînées se déplacent, oui, mais à < 8000 Km/h...

[Pio2001]

Bonjour,

Entre 10h 40 et 10h 49 et après 11 h 16, on voit deux lignes de longueur beaucoup plus grande. Pourrait-il s'agir de météores? Vu la longueur de ces lignes, l'objet a dû subir une très forte décélération dans un temps très court.

Pas nécessairement. Un objet se déplaçant à une vitesse constante laissera une traînée horizontale sur le spectrogramme. Comme les avions, d'ailleurs. Pas besoin de décélération.
Une voiture fait "aaa-euu" en passant. Un TGV fait "yyy-ouu".

Que penser de ces lignes horizontales? Météores ou artéfacts?

Je ne sais pas. Est-ce que tu peux zoomer sur ces lignes ? Si on voit deux signaux distincts à un même temps t, comme pour les avions, il peut s'agit d'un écho, mais si la ligne reste confondue avec le signal principal, cela peut être une irrégularité dans la fréquence ou dans la phase du signal émis.

Mais cette trainee se deplace-t-elle ou bien est-elle fixe dans le ciel? L'echo sera-t-il affecte d'un effet Doppler ou pas?

La traînée grandit à la vitesse du météore, puis, lorsque ce dernier est consumé, la traînée qui reste se déplace à la vitesse du vent.

Les météorites peuvent atteindre une taille de l'ordre de la dizaine de mètres. Ceux-ci peuvent donc générer un écho RADAR détectable. Tout est fonction de la sensibilité du récepteur

J'avais plutôt en tête une taille de quelques centimètres.
Le météore de Tcheliabinsk faisait une taille estimé entre 15 et 17 mètres. Résultat : 30 fois Hiroshima. Au sol, des milliers de fenêtres explosées et un millier de blessés.

[Pio2001]

Voici l'illustration de l'électrosmog ambiant.
A moins qu'il s'agisse d'un essaim de Perséides volant en formation?Pièce jointe 464441

Electrosmog ? Voire !...

Dans le lien donné dans l'autre discussion, on a une description du fonctionnement du radar, et il y est dit qu'il balaye le ciel toutes les 20 secondes.
Or, si tu regardes les lignes horizontales sur ton diagramme, on en compte 18 sur un intervalle de 6 minutes... soit une toutes les 20 secondes !

On voit donc ici deux cibles se déplaçant dans le ciel, et qui sont prises dans le faisceau du radar toutes les 20 secondes.
Il faut regarder si cela correspond à un satellite en orbite haute. Cela reste trop longtemps dans le ciel pour un satellite en orbite basse. L'ISS fait le tour de la Terre en 45 minutes. Les satellites plus éloignés mettent plus de temps.

Ensuite, il faut étudier pourquoi le spectre est étalé horizontalement alors que les avions renvoient un spot précis.

Il est également frappant que les avions renvoient le signal en continu. Est-ce que c'est dû à la diffusion des faisceaux étroits par l'ionosphère, qui les renvoie dans toutes les directions ? Tandis que les satellites, eux, sont au-dessus, et trop loin pour renvoyer l'écho de cette diffusion ?

[Yvan_Delaserge]

Il y a une caracteristique de ces deux groupes de lignes horizontales qui permet d'exclure qu'il s'agisse d'echos. C'est l'evolution de l'effet Doppler au cours du temps.
Tout objet lointain commence par s'approcher de nous, puis il s'eloigne.
Le decalage Doppler commence donc par donner des echos se trouvant au-dessus de la frequence du radar, puis leur frequence diminue progressivement jusqu'en-dessous de la frequence du radar.
Or dans le cas de ces deux groupes de lignes horizontales, on voit que l'evolution de leur frequence est l'inverse. D'abord plus basse que le radar (bas de l'ecran), puis elle augmente.

[Pio2001]

Ah oui, en effet.
Cela ne serait compatible qu'avec un missile balistique (tir parabolique) ou un satellite sur une orbite à forte excentricité.

[Yvan_Delaserge]

Oui, un missile balistique tire depuis la ou je me trouve. Il commence par s'eloigner, puis il retombe sur ma tete!