Ascolto FM a lunga distanza, una guida di inizio-stagione

Durante la giornata di ieri, il 15 maggio, si è verificata la prima grossa apertura propagativa di tipo "E sporadico", una modalità tipicamente primaverile-estiva che consente alle stazioni in FM, cioè su frequenze che le normali condizioni della ionosfera (l'agente, anzi, il mezzo, della propagazione a lunga distanza dei segnali radio)  "bloccano" su tracciati line-of-sight, a portata ottica (intorno ai 180 km quando il trasmettitore è in una location a 2.500 metri di quota). Milioni di persone sanno che cosa succede quando si accende la radio per sintonizzarsi sulla frequenza preferita dell'FM. Intorno a quella stazione al massimo si possono sentire, spesso con molte reciproche interferenze, emittenti della stessa città. Nei tratti più liberi dello spettro (e nelle grosse città italiane non ce ne sono tanti), si possono magari intuire stazioni più deboli e gracchianti, segnali che possono aver viaggiato per qualche decina di kilometro. Quando lo strato ionosferico "Es" si attiva, invece - e la s di sporadico sta a segnalare una situazione anomala rispetto al normale strato E della ionosfera diurna, quello che non riuscirebbe a determinare nessuna riflessione o rifrazione di una frequenza superiore ai 40-50 MHz - è possibile che un segnale FM emesso a grande distanza, anche duemila chilometri, rimbalzi (è una metafora molto semplificativa di fenomeni elettromagnetici molto complessi e ancora in parte non compresi) su/attraverso questo strato subendo sul piano geometrico una distorsione e tornando versa terra. Siccome lo strato Es ha una quota di circa cento kilometri, la base del "triangolo" percorso dal segnale, cioè la distanza che separa la stazione emittente dal suo ascoltatore, è di circa duemila chilometri. Quest'ultima è una variabile che dipende anche dalle angolature che le condizioni ionosferiche determinano, considerando che un segnale molto lontano possiede un angolo di incidenza basso rispetto alla quota ionosferica.

Quando una apertura è in corso la radio sintonizzata su una frequenza libera da interferenze può di colpo "accendersi" su stazioni che parlano una lingua del tutto inaspettata. Le condizioni locali nello strato Es - la ionosfera è un plasma, ossia un gas elettricamente non neutro - sono molto variabili, e anche le loro caratteristiche fisiche (la quota, la forma, la posizione) hanno una dinamica elevata. Si parla non a caso di vere e proprie "nuvole" di E sporadico. Questo significa che anche se la stazione ricevente non si sposta, i punti da cui arrivano i segnali  ricevuti si spostano eccome. Anche per chi normalmente non si appassiona di ricezione a lunga distanza o non presterebbe particolare orecchio a questo fenomeno, resterebbe sorpreso di ascoltare improvvisamente una stazione in arabo e pochi minuti o secondi dopo, sulla stessa frequenza, una emttente in greco, o in turco. Eppure grazie all'E sporadico questo effetto è "normale" e per gli hobbysti della radio le condizioni FM estive - in modalità ionosferica o attraverso gli strati di inversione termica della troposfera - sono una libidine assoluta. Anche perché a causa della pressoché totale scomparsa di segnali interessanti sulle onde corte e della difficoltà di dare la caccia e emittenti lontane sulle onde medie, l'ascolto a lunga distanza sull'FM si può praticare in pieno giorno anche sulla spiaggia e con una qualsiasi radio portatile, anche se naturalmente sono consigliati ricevitori di un certo tipo, molto selettivi e resistenti alle interferenze e antenne esterne ben calcolate e orientabili per ottenere i risultati migliori.

La vera differenza, nell'ascolto FM a distanza, l'FM DX, la fanno le tecnologie informatiche e la socialità. Nell'area geografica di cui stiamo parlando, l'Europa e il bacino del Mediterraneo, fino al Medio Oriente, le stazioni di radiodiffusione usano in modo esteso l'RDS per facilitare l'identificazione delle emittenti e dei loro contenuti. Questo marchio decodificato in tempo reale e una costante attività di monitoraggio e di raccolta dati hanno reso possibile l'elaborazione di liste molto aggiornate di stazioni. Inoltre la condivisione di ogni tipo di informazione, dalle condizioni o le previsioni propagative, alle segnalazioni effettuate dagli appassionati di ascolto attraverso Internet, rende ancora più interessante e facilitata la caccia e l'identificazione di migliaia di stazioni radio in un bacino geografico molto ampio. Anche in mancanza di dati RDS lo scambio delle registrazioni audio rende spesso possibile la corretta identificazione delle lingue utilizzate attraverso i dettagli presenti nelle registrazioni, la verifica delle emittenti presenti su una determinata frequenza, il confronto con altri segnali ascoltati nello stesso momento in analoghe situazioni propagative. Insomma, grazie a Internet l'hobby di chi ascolta è diventato un'esperienza ancora più coinvolgente, una attività che non si esaurisce al semplice monitoraggio del segnale ma prosegue nel tempo, attraverso una analisi assolutamente "scientifica" di ciò che è stato monitorato. 

A fare da capofila di questa attività che coinvolge in numerose nazioni almeno un centinaio di hobbysti FM-DXer impegnati (spesso, ma non necessariamente, dotati di apparecchiature molto evolute), c'è il sito Web della associazione tedesca UKW/TV-Arbeitskreis e.V, un club di radioamatori e FM-DX attivo nella ricezione a lunga distanza di segnali radio e televisione. Fmlist.org non è solo un repository di dati su tutte le stazioni FM, DAB e TV del mondo (una versione analoga, MWlist, è disponibile anche per le onde corte, medie e lunghe), con elenchi dettagliati consultabili liberamente online o scaricabili in PDF. Registrandosi gratuitamente sul sito è possibile usufruire di servizi aggiuntivi, come un tool per la creazione di "bandscan", la lista delle emittenti ricevibili in una determinata location, o un logbook online dove registrare i propri ascolti. Questi ascolti vengono automaticamente messi a fattor comune in un "visual logbook" che visualizza, giorno per giorno, su una mappa interattiva di Google Maps, le stazioni che vengono segnalate dai membri di questa fantastica community. 

Un altro servizio messo a disposizione dal sito, nella sezione FMScan, è la possibilità di creare per qualsiasi località geografica una mappa delle stazioni FM, AM, DAB e TV potenzialmente ricevibili in quella location. Come esempio ho selezionato le coordinate dell'isola di Favignana e ho generato una lista che come potete vedere elenca tutti i trasmettitori attivi entro un raggio predeterminato intorno alla postazione di ascolto. I diversi colori di sfondo indicano la stima dell'intensità di segnale ricevibile a quella distanza in funzione della potenza stimata del trasmettitore. Questo strumento è particolarmente utile per chi sta ascoltando in una determinata zona per capire quali sono le possibili interferenze e individuare viceversa una porzione di spettro relativamente libera da segnali.

In questo esempio tratto invece dal visual logbook di FMlist, potete vedere la mappa degli ascolti segnalati nella giornata di ieri. In rosso chiaro le antenne che indicano le stazioni ricevute, in nero, le postazioni riceventi (come si vede molte concentrate tra nord della Germania, Olanda, Regno Unito). 

Nel dettaglio centrato su Tunisia e Libia, si possono vedere le stazioni ricevute in quell'area e cliccando su ciascuna antenna appare una scheda con i nomi di chi ha segnalato l'emittente, l'orario, la distanza.

Cristian Puddu, superesperto di FM DX in Sardegna era uno dei tre italiani attivi in quel momento e anche lui ha sintonizzato un discreto numero di emittenti dell'est europeo. Il visual logbook di Cristian permette di farsi un'idea dell'estrema localizzazione dei segnali che si propagano per via E sporadica: non è difficile immaginare la nuvola di attività plasmatica che si era creata in quel momento a un centinaio di kilometri di quota sopra la Croazia. I DXer italiani rappresentano una comunità forse meno consistente sul piano numerico dei colleghi britannici, olandesi, scandinavi, ma altrettanto se non più agguerrita. A differenza dei nostri omologhi europei noi italiani partiamo spesso da condizioni meno favorevoli all'ascolto a lunga distanza, a causa dell'elevatissimo numero di stazioni e del sovraffollamento delle frequenze. È vero che un segnale via E sporadico riesce addirittura a sovrastare anche una stazione locale isofrequenza per la sua intensità, ma poter ascoltare da un'area in cui lo spettro tra 88 e 108 è molto libero è un gran vantaggio. In Italia, oltre che a FMlist.org, facciamo riferimento anche alla comunità di FM DX Italy, un sito curato con estrema competenza da Fabrizio Carnevalini, insieme a una squadra di collaboratori che forniscono continuamente dettagli sulle stazioni italiane attive e sui vari passaggi di proprietà o frequenza dei ripetitori. 

Ho incontrato Fabrizio, che è anche un collega, in occasione delle giornate di Radio City e Radio Days Europe e ho ricevuto una graditissima copia campione di un volume cartaceo pubblicato a cura dei responsabili di FMlist.org, Günter Lorenz (che tra l'altro ha casa in Cinque Terre e oltre ai linguaggi di programmazione del suo sito parla benissimo l'italiano) e Oliver Schmidt. In meno di 200 pagine la "Guide Européen de la radio" (credo che siano disponibili edizioni stampante on demand in altre lingue) elenca per 220 città europee i rispettivi bandscan delle stazioni ricevibili in FM, DAB e onde medie. Per il viaggiatore è una guida estremamente pratica, perché consente di avere una visuale immediata di quello che si può ricevere alla radio in moltissime città importanti. Non ho idea dei costi e delle modalità da seguire per ricevere una copia di questo volume, che a quanto mi è sembrato di capire da Fabrizio viene realizzato in forma sperimentale, se siete interessati vi suggerisco di prendere contatto con gli amici di FM DX Italy attraverso il gruppo Yahoo! all'indirizzo:

 https://it.groups.yahoo.com/neo/groups/fmdx_ITALY/info 

A parte tutte queste risorse, se leggendo questo post vi è venuta voglia si sperimentare le possibilità di ricezione nella vostra area, potete contattarmi per ogni informazione.

Se il radar costiero diventa ionosonda: gli strati della ionosfera esplorati come le onde degli oceani

Che cosa sono gli strani suoni "spazzolanti" che entrano nelle cuffie degli hobbysti impegnati a monitorare quel poco che resta dei trasmettitori broadcast attivi nei 60 metri? Sulla "cascata" tipica dei programmi di ricezione SDR appaiono con tanti segmenti sghembi lungo l'asse delle frequenze, occupano una larghezza di 25 kHz e pulsano con regolarità. Sono i segnali di un particolare sistema radar OTH (over the horizon) su frequenze HF utilizzato per studiare la dinamica delle onde oceaniche e delle correnti marine. Due i sistemi più utilizzati, Il CODAR, COastal RAdaR, dell'omonima società californiana e WERA, WavE RAdar, della società tedesca Helzel Messtechnik.

Tutto risale agli studi teorici che tra fine anni 60 e inizio anni 70 sono stati compiuti da Donald Barrick e colleghi presso la NOAA, l'agenzia oceanografica americana. Partendo da questi studi Barrick fondò la CODAR Ocean Sensors, l'azienda che ancora oggi guida le ricerche e la produzione commerciale di questi speciali radar costieri. La sua omologa europea, la Helzel, deriva la sua attività dal lavoro svolto a metà degli anni 90 da ricercatori dell'Università di Amburgo (la Helzel stessa è stata fondata da tecnici provenienti, tra gli altri, dai laboratori amburghesi della Philips che studiavano la risonanza magnetica nucleare). Il principio è quello del radar, ma il bersaglio non sono gli aerei bensì le onde del mare. Analizzando le caratteristiche dei segnali di "backscattering" su lunghezze d'onda decametriche, gli osservatori costieri (presenti soprattutto negli Stati Uniti, ma in realtà sempre più diffusi anche da questa parte dell'oceano) possono rendersi conto della struttura delle onde di superficie, della velocità di correnti e venti a decine di chilometri di distanza e convertire queste osservazioni in dati utili anche in fase predittiva. Per noi radio appassionati sono interferenze, ma sull'utilità in altra sede non ci piove, è il caso di dire. E' anche possibile che il riconoscimento da parte dell'ITU - che ha discusso di frequenze CODAR nel corso dell'ultima World Radio Conference - porti a una regolamentazione del fenomeno delle interferenze sulle frequenze broadcast. Il problema è molto sentito nella comunità radioamatoriale, perché spesso gli sweep dei radar costieri finiscono per invadere porzioni di spettro riservate (l'ultimo in ordine cronologico è un misterioso doppio sweep incrociato che disegna inquietanti lettere X nello spettro centrato sui 7 MHz). Subito dopo la prima pubblicazione di questo post lo IARUMS organo sovranazionale delle varie associazioni ham radio ha rilasciato un dettagliato compendio dei radar HF compilato da Wolf Hadel DK2OM.

La cosa interessante è che le caratteristiche di questi segnali e lo spettro di frequenze in cui ricadono hanno spinto un radioamatore americano, Pieter Ibelings N4IP, a utilizzare gli "sweep" del CODAR come ionosonda. In altre parole, utilizzando ricevitori SDR come l'SDR-IP o il NET-SDR della RFSpace, affiancati da un orologio atomico come riferimento temporale, Ibelings ha studiato la riflessione dei segnali CODAR dalla ionosfera, riuscendo brillantemente a ricostruirne gli strati e l'evoluzione della sua struttura nel corso del tempo. La sua pagina Web contiene alcune immagini molto significative e una sommaria spiegazione degli algoritmi utilizzati (il programma SDR utilizzato è SpectraVue).

Polvere di plasma. La luna e la sua (finora) inspiegabile ionosfera

L'interesse degli ascoltatori delle onde corte nei confronti di trasmissioni radiofoniche lontane e spesso difficili da captare poggia - come sappiamo oggi - sull'esistenza di uno strato di gas altamente ionizzato della nostra atmosfera, un guscio di plasma a circa un centinaio di chilometri di quota che può riflettere i segnali radio. Questo gas viene generato dall'effetto distruttivo della radiazione solare sulle molecole dell'atmosfera ed è una caratteristica dei pianeti simili alla terra. Per esempio esiste una ionosfera su marte e ne abbiamo addirittura una mappa, creata nel 2007 con le ionosonde a bordo della sonda Mars Express.

Senza atmosfera, vien fatto di pensare, non ci può essere ionosfera. Niente guscio di gas, niente ionosfera. Invece no, come direbbe Lucarelli. Negli anni 70 due sonde sovietiche, Luna 19 e Luna 22 volando nella loro orbita lunare, osservarono con certezza la presenza di una ionosfera e analoghe osservazioni furono confermate da altre missioni americane. Uno studio dei radioastronomi di Medicina e Noto pubblicato nel 2008 ha osservato la ionosfera lunare grazie alle occultazioni, il fenomeno per cui un astro o un pianeta nascondono momentaneamente un altro oggetto (nel caso di questo studio uno degli oggetti occultati fu la sonda Venus Express).

Questa ionosfera lunare non è una gran cosa, si parla di un migliaio di elettroni per centimetro cubo (lo strato più denso della nostra, quello siglato F, è mille volte più denso). Ma anche così nessuno finora è riuscito a capire come diavolo potesse sussistere. Per la verità non è che la luna l'atmosfera non ce l'abbia proprio, tra impatti di meteoriti e decadimento radioattivo un po' di gas viene spremuto anche dal nostro satellite naturale, generando una "sottospecie" di atmosfera che gli scienziati chiamano exosfera. Un guscio talmente tenue che se lo confrontiamo con l'aria che respiriamo arriveremmo a una densità inferiore per fattore di 10 alla 17. Praticamente nulla e comunque del tutto insufficiente per giustificare una ionosfera di gas.

Il mistero è durato per quarant'anni, fino a quando un giovane scienziato del Goddard Center, Tim Stubbs, andandosi a rileggere le osservazioni degli astronauti dell'Apollo (che avevano avvistato strani aloni all'orizzonte lunare), ha formulato una ipotesi che sembra molto plausibile. La ionosfera lunare sarebbe formata da particelle di polvere (una materia prima molto abbondante sulla superficie della luna) ionizzate dagli stessi meccanismi che generano il plasma di gas delle ionosfere convenzionali. Le teorie di Stubbs potranno essere verificate molto presto, perché la luna è già stata raggiunta dalla sonda ARTEMIS, mentre nel 2013 partirà - proprio per andare a studiare la exosfera lunare - la missione LADEE. E' affascinante pensare che due eventuali basi lunari in futuro potrebbero comunicare tra loro con le onde corte, anche per il momento nessuno sa come potrebbe comportarsi questo particolare strato ionizzato. Ecco qui un breve documentario realizzato dalla NASA, che ha pubblicato anche questo articolo:

Satellite Fermi: antimateria dai temporali

La missione orbitale Fermi, con a bordo un sistema di monitoraggio dei brillamenti gamma che arrivano dallo spazio, ha scoperto una inattesa sorgente gamma comunissima nella nostra atmosfera: i temporali. L'aspetto più incredibile è che le esplosioni di raggi gamma rilevate dalla sonda della NASA sono legate all'interazione tra materia e anti-materia. Nell'articolo che segue gli scienziati del Fermi spiegano che in caso di forti temporali le cariche determinano una improvvisa accelerazione degli elettroni che sovrastano le scariche atmosferiche. Una vera "valanga" di elettroni che sale verso lo spazio e interagendo con le molecole dell'atmosfera produce raggi gamma. A loro volta, i raggi investono nuovi elettroni, che accelerati generano altri raggi gamma in una esplosiva reazione a catena. Passando molto vicino ai nuclei degli atomi, i raggi gamma decadono in una coppia elettrone-positrone: l'elettrone e il suo equivalente in antimateria. Il laboratorio orbitale del Fermi ha potuto ricostruire il fenomeno perché il suo sistema di monitoraggio gamma ha rilevato raggi di una particolare intensità, circa mezzo milione di elettronVolt. La soglia rappresenta un preciso marker dell'interazione tra l'antimateria prodotta dai forti temporali (i positroni) e gli elettroni della sonda stessa. Ricombinandosi, positroni ed elettroni si annichiliscono a vicenda lasciandosi dietro una scia di altri raggi gamma a 511mila eV.

L'evento non è particolarmente raro, ma non si verifica con tutti i temporali. In circa tre anni Fermi ha misurato circa 130 brillamenti gamma di origine terrestre. Ora gli scienziati devono capire perché certe tempeste sono così speciali e determinare il ruolo dei fulmini come fattore scatenante della "valanga" che sfocia in produzione di antimateria. Mi chiedo se a loro volta i positroni e i raggi gamma prodotti dalla collisione tra materia e antimateria possono avere un effetto sulla ionosfera. Gli scienziati hanno per esempio descritto il fenomeno delle nubi noctilucenti, un effetto per certi versi simile alle aurore boreali e tra gli studiosi della ionosfera si ipotizza una possibile correlazione con fenomeni radiopropagativi speciali, come l'E sporadico. E se anche queste inattese centrali di produzione di antimateria fossero in qualche modo coinvolte?

Thunderstorms Make Antimatter

Jan. 11, 2011: Scientists using NASA's Fermi Gamma-ray Space Telescope have detected beams of antimatter produced above thunderstorms on Earth, a phenomenon never seen before.

Scientists think the antimatter particles were formed inside thunderstorms in a terrestrial gamma-ray flash (TGF) associated with lightning. It is estimated that about 500 TGFs occur daily worldwide, but most go undetected.

"These signals are the first direct evidence that thunderstorms make antimatter particle beams," said Michael Briggs, a member of Fermi's Gamma-ray Burst Monitor (GBM) team at the University of Alabama in Huntsville (UAH). He presented the findings Monday, during a news briefing at the American Astronomical Society meeting in Seattle.

Fermi is designed to monitor gamma rays, the highest energy form of light. When antimatter striking Fermi collides with a particle of normal matter, both particles immediately are annihilated and transformed into gamma rays. The GBM has detected gamma rays with energies of 511,000 electron volts, a signal indicating an electron has met its antimatter counterpart, a positron.

Although Fermi's GBM is designed to observe high-energy events in the universe, it's also providing valuable insights into this strange phenomenon. The GBM constantly monitors the entire celestial sky above and the Earth below. The GBM team has identified 130 TGFs since Fermi's launch in 2008.

"In orbit for less than three years, the Fermi mission has proven to be an amazing tool to probe the universe. Now we learn that it can discover mysteries much, much closer to home," said Ilana Harrus, Fermi program scientist at NASA Headquarters in Washington.

The spacecraft was located immediately above a thunderstorm for most of the observed TGFs, but in four cases, storms were far from Fermi. In addition, lightning-generated radio signals detected by a global monitoring network indicated the only lightning at the time was hundreds or more miles away. During one TGF, which occurred on Dec. 14, 2009, Fermi was located over Egypt. But the active storm was in Zambia, some 2,800 miles to the south. The distant storm was below Fermi's horizon, so any gamma rays it produced could not have been detected.

"Even though Fermi couldn't see the storm, the spacecraft nevertheless was magnetically connected to it," said Joseph Dwyer at the Florida Institute of Technology in Melbourne, Fla. "The TGF produced high-speed electrons and positrons, which then rode up Earth's magnetic field to strike the spacecraft."

The beam continued past Fermi, reached a location, known as a mirror point, where its motion was reversed, and then hit the spacecraft a second time just 23 milliseconds later. Each time, positrons in the beam collided with electrons in the spacecraft. The particles annihilated each other, emitting gamma rays detected by Fermi's GBM.

Scientists long have suspected TGFs arise from the strong electric fields near the tops of thunderstorms. Under the right conditions, they say, the field becomes strong enough that it drives an upward avalanche of electrons. Reaching speeds nearly as fast as light, the high-energy electrons give off gamma rays when they're deflected by air molecules. Normally, these gamma rays are detected as a TGF.

But the cascading electrons produce so many gamma rays that they blast electrons and positrons clear out of the atmosphere. This happens when the gamma-ray energy transforms into a pair of particles: an electron and a positron. It's these particles that reach Fermi's orbit.

The detection of positrons shows many high-energy particles are being ejected from the atmosphere. In fact, scientists now think that all TGFs emit electron/positron beams. A paper on the findings has been accepted for publication in Geophysical Research Letters.

"The Fermi results put us a step closer to understanding how TGFs work," said Steven Cummer at Duke University. "We still have to figure out what is special about these storms and the precise role lightning plays in the process."

Un nuovo indice di misurazione dell'attività ionosferica

Nell'ambito del progetto europeo Digital upper Atmosphere Server (DIAS) è stato sviluppato un nuovo indice dell'attività ioniosferica puramente basato sull'osservazione di alcuni valori forniti dalle ionosonde (tipicamente la frequenza f0 dello strato f2). L'indice, chiamato AI, mostra una forte dipendenza dalle condizioni geomagnetiche e rappresenta una novità rispetto agli indici tradizionalmente ricavati dalla misurazione dell'attività solare. Un recente articolo pubblicato su Annales Geophysicae, descrive alcuni aggiustamenti statistici dell'indice AI che riducono la variabilità rispetto a fattori stagionali. E' possibile che la conoscenza delle condizioni ionosferiche attraverso il nuovo indice possa fornire utili indicazioni sull'andamento della propagazione delle onde corte. Ecco l'abstract e le conclusioni dello studio.

A modified index for the description of the ionospheric short- and long-term activity

J. Mielich and J. Bremer

Leibniz-Institute of Atmospheric Physics at the Rostock University, 18225 Kühlungsborn, Schloss-Str. 6, Germany

Abstract. A modified ionospheric activity index AI has been developed on the basis of ionospheric foF2 observations. Such index can be helpful for an interested user to get information about the current state of the ionosphere. Using ionosonde data of the station Juliusruh (54.6° N; 13.4° E) this index has been tested for the time interval from January 1996 until December 2008. This index has no diurnal and seasonal variations, only a small positive dependence on the solar activity could be found. The variability of this index has, however, a marked seasonal variability with maxima during the equinoxes, a clear minimum in summer, and enhanced values in winter. The observed variability of AI is strongly correlated with the geomagnetic activity, most markedly during the equinoxes, whereas the influence of the solar activity is markedly smaller and mostly insignificant. Strong geomagnetic disturbances cause in middle latitudes in general negative disturbances in AI, mostly pronounced during equinoxes and summer and only partly during winter, thus in agreement with the current physical knowledge about ionospheric storms.

[...]

5. Conclusions and outlook

The main results can be concluded with the following points:

– A modified ionospheric index AI has been derived by use of a new reference value calculated by a regression analysis of the foF2 values of the preceding 27 days at the same hour as the current foF2 value.

– The new index has no distinct diurnal and seasonal variation. This is the necessary precondition for the creation of homogeneous AI data series.

– AI data can be estimated for other stations, other time intervals, or other ionosonde parameters (e.g. M(3000)F2) without any problems.

– Monthly median and yearly mean values of AI do not depend on geomagnetic activity but depend on the solar activity level. However, the solar influence on the AI values is only small (not more than about ±1%).

– The variability of the AI values significantly depends on the geomagnetic activity, most clearly during equinoxes but also significant during summer and winter.

– Ionospheric storms in mid-latitudes are characterized during summer and equinox conditions by markedly reduced AI values. During winter the mean negative response is markedly smaller. These results are in general agreement with current storm theories.

Missione THEMIS, ecco come funziona lo "spaziomoto"

I satelliti della missione THEMIS aiutano gli scienziati a spiegare i meccanismi di un nuovo tipo di evento "magneto-sismico" all'interfaccia tra plasma solare e campo magnetico terrestre. L'analogia con i terremoti induce i geofisici a parlare di spaziomoto, con onde di shock che si propagano dalla coda della magnetosfera rimbalzano tra linee di campo, come una palla o la crosta terrestre in caso di terremoti. Il fenomeno secondo gli scienziati potrebbe scatenare aurore boreali e tempeste di ionizzazione che a loro volta andrebbero a interferire con le comunicazioni e sistemi GPS.

Spacequakes Rumble Near Earth

Rumbles without sound

Auroras rain down

Magnetic fields shake

Beware the spacequake

July 27, 2010: Researchers using NASA's fleet of five THEMIS spacecraft have discovered a form of space weather that packs the punch of an earthquake and plays a key role in sparking bright Northern Lights. They call it "the spacequake."

A spacequake in action. Click to launch a computer-simulated movie created by Walt Feimer of Goddard's Scientific Visualization Lab.

A spacequake is a temblor in Earth's magnetic field. It is felt most strongly in Earth orbit, but is not exclusive to space. The effects can reach all the way down to the surface of Earth itself.

"Magnetic reverberations have been detected at ground stations all around the globe, much like seismic detectors measure a large earthquake," says THEMIS principal investigator Vassilis Angelopoulos of UCLA.

It's an apt analogy because "the total energy in a spacequake can rival that of a magnitude 5 or 6 earthquake," according to Evgeny Panov of the Space Research Institute in Austria. Panov is first author of a paper reporting the results in the April 2010 issue of Geophysical Research Letters (GRL).

In 2007, THEMIS discovered the precursors of spacequakes. The action begins in Earth's magnetic tail, which is stretched out like a windsock by the million mph solar wind. Sometimes the tail can become so stretched and tension-filled, it snaps back like an over-torqued rubber band. Solar wind plasma trapped in the tail hurtles toward Earth. On more than one occasion, the five THEMIS spacecraft were in the line of fire when these "plasma jets" swept by. Clearly, the jets were going to hit Earth. But what would happen then? The fleet moved closer to the planet to find out.

"Now we know," says THEMIS project scientist David Sibeck of the Goddard Space Flight Center. "Plasma jets trigger spacequakes."

According to THEMIS, the jets crash into the geomagnetic field some 30,000 km above Earth's equator. The impact sets off a rebounding process, in which the incoming plasma actually bounces up and down on the reverberating magnetic field. Researchers call it "repetitive flow rebuffing." It's akin to a tennis ball bouncing up and down on a carpeted floor. The first bounce is a big one, followed by bounces of decreasing amplitude as energy is dissipated in the carpet.

"We've long suspected that something like this was happening," says Sibeck. "By observing the process in situ, however, THEMIS has discovered something new and surprising."

The surprise is plasma vortices, huge whirls of magnetized gas as wide as Earth itself, spinning on the verge of the quaking magnetic field. "When plasma jets hit the inner magnetosphere, vortices with opposite sense of rotation appear and reappear on either side of the plasma jet," explains Rumi Nakamura of the Space Research Institute in Austria, a co-author of the study. "We believe the vortices can generate substantial electrical currents in the near-Earth environment."

Acting together, vortices and spacequakes could have a noticeable effect on Earth. The tails of vortices may funnel particles into Earth's atmosphere, sparking auroras and making waves of ionization that disturb radio communications and GPS. By tugging on surface magnetic fields, spacequakes generate currents in the very ground we walk on. Ground current surges can have profound consequences, in extreme cases bringing down power grids over a wide area.

After THEMIS discovered the jets and quakes, Joachim Birn of the Los Alamos National Lab in New Mexico conducted a computer simulation of the rebounding process. Lo and behold, vortices appeared in good accord with THEMIS measurements. Moreover, the simulations suggest that the rebounding process can be seen from Earth's surface in the form of ripples and whirls in auroral displays. Ground stations report just such a phenomenon.

"It's a complicated process, but it all fits together," says Sibeck.

The work isn't finished. "We still have a lot to learn," he adds. "How big can spacequakes become? How many vortices can swirl around Earth at once--and how do they interact with one another?"

Stay tuned for answers from THEMIS.

Vortices swirl

plasma a'twirl

Richter predicts

a magnitude six

Over the Horizon Radar, le onde corte come sensori

Tra le applicazioni più interessanti - e sicuramente non obsolete - delle radioemissioni in alte frequenze (HF) c'è tutta la problematica del rilevamento radar a distanze superiori rispetto all'orizzonte ottico e dello studio della ionosfera e della propagazione con tecniche di "sounding". Le onde corte in questo caso non servono per comunicare tra due punti: tutto si basa sulla "autoricezione" di un segnale che parte da un punto A e ritorna al punto A sottoforma di eco. La natura e l'intensità di questa eco fornisce delle informazioni sull'oggetto (per esempio un aereo nel caso del radar) o un fenomeno fisico (per esempio uno strato ionosferico).

Lo spunto per queste brevi riflessioni viene dall'immagine di un spettrogramma catturato da un ricevitore SDR (l'SDR-IQ della RFSpace) nelle frequenze della banda radioamatoriale dei 20 metri. Tra le righe verticali corrispondenti ai vari segnali ricevuti nel corso del tempo con il software SpectraVue, si distingue un sottile tratto sghembo in orizzontale. Un frequentatore della mailing list UDXF, dedicata al monitoraggio dei segnali non broadcast civili o militari che siano, si chiede se questa traccia provenga da un radar "over the orizon" o se viceversa si tratti del tipico segnale di una ionosonda, lanciato per analizzarne l'eco su un'ampia finestra di frequenze. In questo caso la risposta giusta è la seconda: la riga che si può vedere è il "chirping" il cinguettio di una ionosonda, che secondo un altro iscritto a UDXF ha un andamento di 100 kHz al secondo tra 2 e 30 MHz (in 280 secondi il segnale passa da 2 a 30 MHz). Un approfondimento sui "chirp sounder" ionosferici e la strumentazione per ricerli si trova su questa pagina del ricchissimo sito di Brooke Clarke. In essa trovate i dettagli anche storici dei "chirp sounder receivers" creati per il monitoraggio di questi segnali. Altri dettagli aggiornati si trovano per esempio sul sito della TCI, un fornitore di apparati di avionica e SIGINT. Va da sé che oggi applicazioni HF di questo tipo si studiano anche con il software del DSP.
Insieme ai segnali delle radiosonde nello spettro delle onde corte - che oltre alle antenne del progetto HAARP comprendono anche quelle dell'analogo esperimento SuperDARN (Super Dual Auroral Radar Network della Johns Hopkins University) si possono ancora ascoltare le "spazzolate" di diversi impianti radar over the orizon in funzione in diverse località del mondo. In chi ascolta emittenti broadcast da lunga data il ricordo va subito alla anni della guerra fredda quando i sovietici avevano inserito nei loro sistemi di sorveglianza antimissilistica dei radar HF come il celeberrimo "woodpecker", il picchio (un nomignolo causato dal suo caratteristico suono martellante). Sul sito "Englishrussia.com" si trovano spettacolari immagini delle antenne del radar OTH attivo una trentina d'anni fa nei pressi di Chernobyl Ma se oggi volessimo ascoltare uno di questi radar non dovremmo fare molta strada. Ce n'è uno in Francia, a Dreux, gestito da ONERA, una compagnia aerospaziale, e chiamato nientepopodimeno che Radar Nostradamus. Anche a Jindalee, in Australia, esiste un analogo trasmettitore. Altri radar OTH sono attivi nella base britannica di Akrotiri, a Cipro, ma ne vengono segnalati anche in Cina (il "firedragon"), o in Spagna, in Iran. I più interessati a monitorarne le attività sono proprio i radioamatori, le cui bande risultano a volte pesantemente interferite.
Una terza categoria di radar HF con emissioni ad ampio spettro ("sweeper") è quella utilizzata per i rilevamenti oceanografici. Il sito Web di CODAR, una società specializzata in apparecchiature destinate a questa classe di ricerche, contiene anche una breve scheda con la storia delle sonde HF costiere utilizzate per misurare l'andamento delle correnti marine e del moto ondoso. I primi a sperimentare questa tecnologia sono stati il DARPA e la NOAA, con la collaborazione della Stanford University e dello Scripps Institution of Oceanography di San Diego. Questa è la scheda di un recente manuale dell'editore Springer, Land-Based Over-the-Horizon Radar Techniques for Monitoring the North-East Atlantic Coastal Zone.
Incuriositi da queste notizie? La newsletter dallo IARU, l'associazione internazionale dei radioamatori, ha raccolto una breve antologia di campioni audio dei maggiori radard over the horizon, la trovate su questa pagina. Ma persino una band elettronica scozzese, i Board of Canada, si sono fatti prendere dalla suggestione dell'argomento e nel 2002 hanno pubblicato un album intitolato Over the Horizon Radar.

Ecco invece qui di seguito tre videate appena confezionate con Perseus da Fabrizio Magrone. Le prime due sono radar OTH (uno intersecato da una ionosonda), la terza contiene il tracciato di un'altra ionosonda:

Ionosfera e terremoti: teorie cospirazioniste su Haïti

I cospirazionisti americani del programma radiofonico The Power Hour - diffuso tra l'altro sulle onde corte da WWCR - sono convinti che quello di Haïti non sia un "vero" terremoto. O meglio sono praticamente certi (ma del resto guardando su YouTube i cospirazionisti - e molto spesso neonazisti - americani sono del tutto certi che Barack Obama e Osama bin Laden siano la stessa persona) che il terremoto non sia naturale bensì artificiale. L'arma utilizzata per scatenare il sisma del settimo grado che ha devastato Port-au-Prince si troverebbe nella lontana Alaska e sarebbe il famigerato impianto dell'HAARP, la struttura della Difesa USA che studia i fenomeni ionosferici e come indurre nella stessa ionosfera variazioni che possano servire per particolari applicazioni nel campo delle telecomunicazioni.
La "prova" del coinvolgimento dell'HAARP si troverebbe direttamente sul sito Web del laboratorio e precisamente nell'archivio che raccoglie gli spettrogrammi rilevati ogni giorno nella porzione compresa tra 1 e 30 MHz. Lo spettrogramma dell'11 gennaio, tre giorni prima del sisma di Haiti, mostra un "sospetto" buco di due ore, tra l'1 e le 3 di notte. Secondo The Power Hour questo vuoto dimostra che in quelle ore l'HAARP stava sparando fasci di radiofrequenza nella ionosfera per scatenare il terremoto di Haïti attraverso un meccanismo "piezoelettrico inverso". In pratica la ionosfera sarebbe stata caricata elettricamente per far spostare le zolle tettoniche nel sottosuolo di Hispaniola. L'effetto viene chiamato piezoelettrico inverso perché è specularmente opposto a quello della carica elettrica generata dallo spostamento meccanico di due lamine di cristallo in un accendigas. E' stato ipotizzato che il fanomeno dei precursori in radiofrequenza dei terremoti derivino proprio da questo, dai segnali radio associati alle scariche generate dalla terra che si muove. L'effetto inverso non mi sembra altrettanto facile da spiegare e soprattutto da controllare fino al punto di rendere possibile l'impiego di campi elettromagnetici "sparati" verso la ionosfera come cannoni ad alta precisione. Ma basta guardare su Internet, deposito di ogni sorta di teoria strampalata, per sapere che anche lo tsunami asiatico di cinque anni fa era stato provocato dagli americani nello stesso modo. Scusatemi, non ero aggiornato.
Quale che sia il vostro parere sul sito di The Power Hour trovate abbondandi "dimostrazioni", inclusi i link agli archivi sotto accusa. In particolare questo (selezionare la data dell'11 gennaio). La lista di riferimenti fa una certa impressione ma i documenti parlano semmai di come le perturbazioni possano servire per spiegare fenomeni al suolo, non viceversa.
[Un personale disclaimer: NON faccio parte di circoli cospirazionisti e non do alcun credito a teorie che considero del tutto assurde e strampalate. Pubblico storie di questo tipo come pure curiosità di stampo antropologico e invito i miei lettori ad applicare lo stesso scetticismo nei confronti delle loro presunte "basi scientifiche".]

HAARP has deleted its records from 2010-1-11

Daniel Solis 2010-01-23

A very unusual deletion can be observed in the archived data of HAARP instrument readings from the day before the Haiti earthquake. Perhaps it is a matter of time until it will get fixed with a simple copy-paste operation, but I have made screen shots of it). Set the date in "Chart Archives" below the today's graph to 2001/Jan/11 in the window below the graph and see for yourselves. It is the only instance of such an occurrence I have discovered by looking through other historical dates. Perhaps some other deletions have already been fixed, I can think of date like May 12th 2008 or December 26th 2004.

The graphs are here:
Spectrum Monitor Waterfall Chart
http://maestro.haarp.alaska.edu/cgi-bin/spectrum/getchart.cgi

HF Chart (1-30 Mhz)
http://maestro.haarp.alaska.edu/data/spectrum2/www/hf.html

VHF chart (100-200 MHz)
http://maestro.haarp.alaska.edu/data/spectrum2/www/vhf.html

NCDXF Beacons (14.1 MHz)
http://maestro.haarp.alaska.edu/data/spectrum2/www/beacon14.html

NCDXF Beacons (18.11 MHz)
http://maestro.haarp.alaska.edu/data/spectrum2/www/beacon18.html

Also check patents related to HAARP to understand the technology of reversed piezoelectric effect in which earth can tremble when energy is applied to ionosphere. Scientific references will be underlining this further in this post: The patents are from greater part owned by a LARGE defense contractor:
www.baesystems.com/Newsroom/NewsReleases/2003/press_28032003.html

- US Patent 4686605 - Method and apparatus for altering a region in the earth's atmosphere, ionosphere, and/or magnetosphere
www.patentstorm.us/patents/4686605/fulltext.html

- US Patent 4999637 - Creation of artificial ionization clouds above the earth www.patentstorm.us/patents/4999637/fulltext.html

- US Patent 4712155 - Method and apparatus for creating an artificial electron cyclotron heating region of plasma
www.patentstorm.us/patents/4712155/description.html

- US Patent 5777476 - Ground global tomography (CGT) using modulation of the ionospheric electrojets
www.patentstorm.us/patents/5777476/fulltext.html

- US Patent Application 20070238252 - Cosmic particle ignition of artificially ionized plasma patterns in the atmosphere
www.patentstorm.us/applications/20070238252/fulltext.html

US Patent 5068669 - Power beaming system
www.patentstorm.us/patents/5068669/fulltext.html

US Patent 5041834 - Artificial ionospheric mirror composed of a plasma layer which can be tilted
www.patentstorm.us/patents/5041834/description.html

Just lets remember the scenario 6 years ago:
Did New York Orchestrate The Asian Tsunami?
http://www.reformation.org/joevialls.html

and turn to some scientific backing:
Ionospheric Precursors of Earthquakes; Recent Advances in Theory and Practical Applications
http://tao.cgu.org.tw/pdf/v153p413.pdf

Theoretical Model of Possible Disturbances in the Nighttime Mid-Latitude Ionospheric D Region over an Area of Strong-Earthquake Preparation (Institute of Terrestrial Magnetism, Ionosphere, and Radio-Wave Propagation of the Russian Academy of Sciences)
http://www.springerlink.com/content/65gg2vnubm70ab52/

Relationship between microseisms, geomagnetic activity and ionospheric absorption of radio waves (Geophysical Institute, Czechosl. Acad. Sci., Prague)
http://www.springerlink.com/content/h520088165u58652/

MODELING OF THE ACOUSTO-ELECTROMAGNETIC METHOD FOR IONOSPHERE MONITORING (Karpenko Physico-Mechanical Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine)
http://www.ursi.org/Proceedings/ProcGA05/pdf/EP.32%280275%29.pdf

And let us not forget that there is a functioning smoke screen cover up mechanism, as seen in the case of the Tromsø / Norway spiral which has been later ludicrously attributed to a russian Bulava missile test - which was taking place hundreds miles away:

http://www.dailymail.co.uk/news/worldnews/article-1234430/Mystery-s...

Data from HAARP style ionosphere heating facility EISCAT in Ramfjordmoen just over the mount Tromsdalstinden only dozens of miles away from Tromsø, during apparition of the spiral:

Daily plan for the 9th of December 2009 and the time frame:
http://www.eiscat.se/raw/schedule/comment.cgi?fileName=200912099145...

power consumption data of the facility:
http://dynamite.eiscat.uit.no/power_consumption/

particularly
http://t0.gstatic.com/images?q=tbn:jHWE5DBXLDwV-M%3Ahttp://dynamite

EISCAT facility can be easily located on google maps or google earth, under 'EISCAT' Tromsø can be seen near by to the north. Its coordinates are:

69°39'07? N
018°57'12? E

Here is where the Russian missile was supposed to fly:

NAVTEX warning:

ZCZC FA79
031230 UTC DEC 09
COASTAL WARNING ARKHANGELSK 94
SOUTHERN PART WHITE SEA
1. ROCKET LAUNCHING 2300 07 DEC TO 0600 08 DEC
09 DEC 0200 TO 0900 10 DEC 0100 TO 0900 NAVIGATION PROHIBITED IN AREA
65-12.6N 036-37.0E 65-37.2N 036-26.0E 66-12.3N 037-19.0E 66-04.0N
037-47.0E 66-03.0N 038-38.0E 66-06.5N 038-55.0E 65-11.0N 037-28.0E
65-12.1N 036-49.5E THEN COASTAL LINE 65-12.2N 036-47.6E 2. CANCEL THIS
MESSAGE 101000 DEC= NNNN

If you put these coordinates to google earth you will see what I mean. This is how the public is being constantly misled on everything.

La missione STEREO rivela lo "tsunami" solare

Le immagini del sole raccolte dai satelliti della missione STEREO durante un massivo evento di "eiezione di massa coronale" causato dall'attività magnetica del nostro astro sono davvero impressionanti. Permettono di osservare per la prima volta un meccanismo che finora era stato solo ipotizzato: gli tsunami solari. Nei filmati diffusi in questi giorni dalla NASA si vede chiaramente la massa che viene espulsa dalla corona solare e il poderoso effetto di rinculo che come un'onda sismica perrcorre a ritroso la superficie della stella, per milioni di chilometri. Un'esplosione che viene calcolata equivalente a 2.400 megatoni. L'altezza dell'eiezione in sé è strabiliante. Quella raggiunta dalla massa coronale "filmata" da STEREO è di centomila chilometri.
La missione STEREO ha collocato una coppia di satelliti in posizione ortoganale rispetto al sole e consente di effettuare osservazioni in prospettiva, con lo stesso effetto di profondità e tridimensionalità che possiamo ottenere puntando due occhi invece di uno. Lo tsunami solare non dovrebbe avere alcun effetto qui sulla terra (diversamente dalle eiezioni di massa coronale, che influiscono sulla ionosfera e lo spazio esterno), ma lo studio di fenomeni di questo tipo può essere molto rivelatore.

Monster Waves on the Sun are Real

November 24, 2009: Sometimes you really can believe your eyes. That's what NASA's STEREO (Solar Terrestrial Relations Observatory) spacecraft are telling researchers about a controversial phenomenon on the sun known as the "solar tsunami."

Years ago, when solar physicists first witnessed a towering wave of hot plasma racing along the sun's surface, they doubted their senses. The scale of the thing was staggering. It rose up higher than Earth itself and rippled out from a central point in a circular pattern millions of kilometers in circumference. Skeptical observers suggested it might be a shadow of some kind—a trick of the eye—but surely not a real wave. "Now we know," says Joe Gurman of the Solar Physics Lab at the Goddard Space Flight Center. "Solar tsunamis are real."
The twin STEREO spacecraft confirmed their reality in February 2009 when sunspot 11012 unexpectedly erupted. The blast hurled a billion-ton cloud of gas (a "CME") into space and sent a tsunami racing along the sun's surface. STEREO recorded the wave from two positions separated by 90o, giving researchers an unprecedented view of the event.
"It was definitely a wave," says Spiros Patsourakos of George Mason University, lead author of a paper reporting the finding in the Astrophysical Journal Letters. "Not a wave of water," he adds, "but a giant wave of hot plasma and magnetism."
The technical name is "fast-mode magnetohydrodynamical wave"—or "MHD wave" for short. The one STEREO saw reared up about 100,000 km high, and raced outward at 250 km/s (560,000 mph) packing as much energy as 2400 megatons of TNT (1029 ergs).
Solar tsunamis were discovered back in 1997 by the Solar and Heliospheric Observatory (SOHO). In May of that year, a CME came blasting up from an active region on the sun's surface, and SOHO recorded a tsunami rippling away from the blast site. "We wondered," recalls Gurman, "is that a wave—or just a shadow of the CME overhead?"
SOHO's single point of view was not enough to answer the question—neither for that first wave nor for many similar events recorded by SOHO in years that followed. The question remained open until after the launch of STEREO in 2006. At the time of the February 2009 eruption, STEREO-B was directly over the blast site while STEREO-A was stationed at right angles —"perfect geometry for cracking the mystery," says co-author Angelos Vourlidas of the Naval Research Lab in Washington DC.
The physical reality of the waves has been further confirmed by movies of the waves crashing into things. "We've seen the waves reflected by coronal holes (magnetic holes in the sun's atmosphere)," says Vourlidas. "And there is a wonderful movie of a solar prominence oscillating after it gets hit by a wave. We call it the 'dancing prominence.'"
Solar tsunamis pose no direct threat to Earth. Nevertheless, they are important to study. "We can use them to diagnose conditions on the sun," notes Gurman. "By watching how the waves propagate and bounce off things, we can gather information about the sun's lower atmosphere available in no other way."
"Tsunami waves can also improve our forecasting of space weather," adds Vourlidas, "Like a bull-eye, they 'mark the spot' where an eruption takes place. Pinpointing the blast site can help us anticipate when a CME or radiation storm will reach Earth."
And they're pretty entertaining, too. "The movies," he says, "are out of this world."

"Organo" ionosfera: la musica spaziale di Calliope

Un satellite da 750 grammi da mettere in orbita con 8mila dollari e un po' di elettronica capace di convertire le variazioni ionosferiche in dati "sonificabili". In pratica Project Calliope vuole utilizzare la ionosfera come una fantasmagorica canna d'organo celeste per "comporre" una musica d'ambiente del tutto casuale da ripetere a terra, per esempio attraverso una Web radio.
Dopo l'organo marino di Zadar, in Croazia, quello riferito oggi da Audio4cast mi sembra uno dei progetti musicali per così dire "naturali" più strampalati, ma forse anche azzeccati degli ultimi anni. Tra gli ideatori di Project Calliope l'astronomo computazionale Sandy Antunes, che ad Audio4cast ha spiegato come il suo progetto intenda servirsi di una piattaforma di "personal satellite" chiamata TubeSat, a sua volta evoluzione del concetto già sperimentato con i microsatelliti CubeSat. Per il lancio di questi minuscoli "payload", Interorbital Systems utilizza vettori IOS Neptune 30, specializzati nella messa in orbita conto terzi.
Un TubeSat "kit" comprende tutto il necessario per lanciare nello spazio, su orbite molto basse di 300 km, ogni sorta di progetto. In questo caso il particolare strumento musicale chiamato Calliope, lo stesso nome di un tipo di organetto da fiera di paese alimentato a gas. Dopo un po' i TubeSat decadono dalle loro orbite e non contribuiscono all'accumularsi di spazzatura spaziale. Il Progetto di Antunes e compagni (per seguirne le evoluzioni si deve andare su questa pagina della piattaforma Scientific Blogging) è ancora alla ricerca di sponsor, basta un contributo di 4 mila dollari. Tutto sommato poco per reclutare, come orchestra davvero angelica, l'intera ionosfera!

Streaming Music That’s Out of This World
August 31, 2009

Project Calliope is a satellite that will function as a music instrument in space. The satellite will have an “ionospheric detector” which will transmit “sonifiable data” for web streaming. Sandy Antunes, one of the partners in the project, explains it as just like having a MIDI keyboard or MIDI drum in space, only the sensors are ionospheric magnetic and temperature sensors for the melody and harmony. Since the satellite is spinning, they will try to add optical sensors as well to provide a backbeat.
Although they’ll own the music that gets created, they plan to offer use of it to their sponsor royalty free.”We’re declaring up front that the music/data is available for anyone to reuse or remix as they see fit, without restriction and without cost.” Antunes says, adding “It’s our ‘performance’. We could charge for it, though I find that silly and unartistic.”
Project Calliope has secured a media sponsor and is seeking a music sponsor as a partner, according to Antunes. ” The sponsor gets to stream the music, offer it for remixing, build a remixing community (if they’re into that sort of thing), and promote something really cool. ” He thinks an Internet radio station would be a perfect match. I agree – it seems like a great way to get additional traffic. They’re looking for $4k from the sponsor, which seems pretty reasonable, given all the buzz you could generate – both here on earth and in outer space...

Le tempeste solari in 3D della missione STEREO

Martedì prossimo la NASA organizza una conferenza stampa per presentare i risultati della missione satellitare Stereo, che sta analizzando il nostro sole nello spazio tridimensionale. L'attenzione si concentra sui modelli predittivi delle "eiezioni di massa coronale" eventi particolaremente intensi che catapultano sul nostro campo magnetico e sulla ionosfera, come un vero proiettile, una quantità di plasma solare e un mix di particelle più pesanti.

E' presumibile che gli scienziati della NASA avranno a disposizione informazioni e immagini inediti, che offriranno uno spettacolare quadro di insieme della meteorologia spaziale. Le eiezioni di massa coronale (CME) possono provocare serie perturbazioni ai sistemi terrestri e orbitali di telecomunicazione e generazione di energia. Essere in grado di prevederle e spiegarle può essere ancora più vitale per gli astronauti delle varie missioni di esplorazione. Non dimentichiamo che oltre alla consolidata esperienza della Space Station la NASA si appresta a lanciare nuove iniziative che avranno per target, 40 anni dopo la missione Apollo, la luna. La conferenza stampa sulle CME verrà trasmessa da NASA Television e dovrebbe iniziare il 14 aprile alle 13 EDT, le nostre 19.

NASA SCIENCE UPDATE TO DISCUSS ANATOMY OF SOLAR STORMS
WASHINGTON -- NASA will hold a Science Update at 1 p.m. EDT, Tuesday, April 14, to present new findings and three-dimensional views revealing the inner workings of solar storms known as coronal mass ejections. The data will improve the ability to predict how and when these solar tsunamis impact Earth, affecting communication systems, power grids, and other technology. The briefing will take place in the James E. Webb Memorial Auditorium at NASA Headquarters, 300 E St., S.W., and will be carried live on NASA Television.

Briefing participants are:

• Michael Kaiser, project scientist, Solar Terrestrial Relations Observatory (STEREO), NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Md.
• Angelos Vourlidas, project scientist, Sun Earth Connection Coronal and Heliospheric Investigation, Naval Research Laboratory in Washington
• Antoinette Galvin, principal investigator, Plasma and Suprathermal Ion Composition instrument, University of New Hampshire in Durham
• Madhulika Guhathakurta, STEREO program scientist, NASA Headquarters

For information about NASA TV, streaming video, downlink and schedule information, visit:

http://www.nasa.gov/ntv

For more information about the STEREO mission, visit:

http://www.nasa.gov/stereo

La ionosfera "vista" dal software SDR

Nils Schiffauer ha pubblicato - purtroppo solo in lingua tedesca - un interessante studio, Ionosphärische Wellenschläge ("variazioni d'onda ionesferica") che analizza i percorsi propagativi dei segnali in onde medie e corte nella ionosfera attraverso una minuziosa rielaborazione grafica dei dati registrati con il software di demodulazione SDR SoDiRa, un ambizioso programma del tedesco Bernd Reiser che oltre a consentire il controllo di alcuni modelli di front end SDR presenti sul mercato, permette anche di demodulare qualsiasi media frequenza ricavata da un ricevitore HF e convertita alla banda di ingresso della scheda audio del pc.
SoDiRa è estremamente versatile perché oltre a demodulare il DRM integra anche un discriminatore AM sincrono e nella sua più recente versione può anche demodulare l'FM ed estrarre le informazioni RDS. In questo documento Nils parte dalla ricezione di un segnale DRM, perché la struttura multiportante di questa modulazione numerica offre l'opportunità di addentrarsi nella spazialità della ionosfera. In pratica una trasmissione DRM è composta dalla sovrapposizione di diverse portanti, le cui leggerissime differenze di frequenza implicano anche tracciati propagativi non tutti precisamente uguali (la ionosfera è un mezzo "selettivo" in cui un segnale a frequenza f1 non percorre esattamente lo stesso tracciato di un segnale a frequenza f2). Utilizzando le informazioni salvate da SoDiRa e altri programmi e traducendo poi questa mole di dati in tracciati grafici proiettati sull'asse del tempo, Nils ci fa letteralmente "vedere" la ionosfera, in modo tra l'altro molto più leggibile rispetto ai normali grafici delle ionosonde. Davvero una lettura interessante, che spero di trovare il tempo di tradurre in Italiano. Intanto le figure possono essere molto eloquenti e nelle note a piè di pagina del documento PDF distribuito da Nils si trovano tutti i riferimenti a SoDiRa e DRMCalc (lo trovate nella sezione DRM della pagina del suo autore, Carsten Knütter). Alla home page di Bernd Reiser troverete anche i link ad altri programmi gratuiti molto ben fatti, come un piccolo oscilloscopio software, un decoder per i segnali dei cercapersone POCSAG e altri ancora. Altro particolare di rilievo: il plotting dei dati è stato effettuato con la piattaforma di visualizzazione grafica open source GNUPlot. E poi dicono che la radio è un mezzo obsoleto.

La ionosfera si abbassa

Ho letto solo oggi, con qualche settimana di ritardo una notizia che riguarda i primi risultati ottenuti da un satellite lanciato lo scorso aprile per studiare la ionosfera e i suoi fenomeni. Il satellite CNOF/S, Communication/Navigation Outage Forecast System, fa parte di una missione dell'Air Force americana con la collaborazione di NASA e università il cui obiettivo è fornire dati sulle possibili alterazioni nelle comunicazioni alle alte frequenze, in virtù di fenomeni perturbativi come le "scintillazioni", che disturbano le operazioni terra-satellite anche nelle UHF e in banda L.

Secondo le ultime analisi effettuate con gli strumenti della missione CINDI, Coupled Ion-Neutral Dynamics Investigations (qui trovate delle interessanti animazioni), la ionosfera si starebbe abbassando di quota. La regione di transizione tra ionosfera e spazio, teoricamente collocata intorno a quota 950 chilometri durante il giorno è stata misurata a 800 chilometri. Nelle ore notturne il limite si dimezza, scendendo a 420 chilometri di quota contro i 640 misurati da terra.
I due articoli che seguono, ricavati dal sito Space Mart e dal sito della University of Texas Dallas (cui è affidata la direzione scientifica della missione CINDI) riassumono questo e altri risultati, tra cui per esempio il rilevamento di un livello termico ionosferico assai più basso del previsto. La ionosfera è più fredda e meno alta. In teoria, una quota più bassa implicherebbe una riduzione dei percorsi propagativi per chi ascolta in onde medie e corte. Ma in realtà sospetto che i dati raccolti in questi mesi dalla missione C/NOFS-CINDI siano piuttosto uno strumento di conoscenza aggiuntivo, più preciso di quelli, molto circoscritti e limitati, di cui disponevamo finora. Il ritratto della ionosfera che sta emergendo non è "diverso", ma "nuovo". Il che non lo rende meno interessante per noi.

Contraction Of Boundary Between The Earth's Ionosphere And Space

The C/NOFS mission gives scientists a new tool for forecasting space weather. The CINDI instrument aboard C/NOFS specifically studies the major elements that influence space weather near Earths equator.

by Staff Writers (Credit: NASA) Washington DC (SPX) Dec 19, 2008

Observations made by NASA instruments onboard an Air Force satellite have shown that the boundary between the Earth's upper atmosphere and space has moved to extraordinarily low altitudes. These observations were made by the Coupled Ion Neutral Dynamics Investigation (CINDI) instrument suite, which was launched aboard the U.S. Air Force's Communication/Navigation Outage Forecast System (C/NOFS) satellite on April 16, 2008.
The CINDI suite, which was built under the direction Principal Investigator Rod Heelis of the University of Texas at Dallas, includes both ion and neutral sensors and makes measurements of the variations in neutral and ion densities and drifts.
CINDI and C/NOFS were designed to study disturbances in Earth's ionosphere that can result in a disruption of navigation and communication signals. The ionosphere is a gaseous envelope of electrically charged particles that surrounds our planet and it is important because Radar, radio waves, and global positioning system signals can be disrupted by ionospheric disturbances.
CINDI's first discovery was, however, that the ionosphere was not where it had been expected to be. During the first months of CINDI operations the transition between the ionosphere and space was found to be at about 260 miles (420 km) altitude during the nighttime, barely rising above 500 miles (800 km) during the day.
These altitudes were extraordinarily low compared with the more typical values of 400 miles (640 km) during the nighttime and 600 miles (960 km) during the day.
The height of the ionosphere/space transition is controlled in part by the amount of extreme ultraviolet energy emitted by the Sun and a somewhat contracted ionosphere could have been expected because C/NOFS was launched during a minimum in the 11-year cycle of solar activity. However, the size of the actual contraction caught investigators by surprise.
In fact, when they looked back over records of solar activity, they found that C/NOFS had been launched during the quietest solar minimum since the space age began.
This extraordinary circumstance is providing an unparalleled opportunity to study the connection between the interior dynamics of the Sun and the response of the Earth's space environment.
CINDI is a NASA sponsored Mission of Opportunity conducted by the University of Texas at Dallas. NASA's Explorer Program at Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md., managed the CINDI mission. The Explorer Program provides frequent flight opportunities for world-class scientific investigations from space within heliophysics and astrophysics.
The CINDI investigation is carried out as an enhancement to the science objectives of the C/NOFS satellite undertaken by the Air Force Research Laboratory and the Space and Missile Command Test and Evaluation Directorate.

***

UT Dallas Project Helps Fill Out Picture of Earth’s Ionosphere

Researchers’ Instruments Reveal Surprises About Size and Shape of Electrically Charged Layer

Dec. 16, 2008

A space weather satellite with Coupled Ion-Neutral Dynamics Investigation (CINDI) instruments aboard have for the first time revealed the size and shape of the gaseous envelope of electrically charged particles that surrounds the globe.

Called the ionosphere, this essential border between Earth and space has now been mapped at its upper boundary and shown to occupy less height than expected.
Measurements from CINDI instrumentation have made the first map of the ionosphere’s upper surface. It expands and contracts from day to night but has much less height than expected.
A collaboration among NASA, the U.S. Air Force Research Laboratory (AFRL) and the University of Texas at Dallas, CINDI is revealing what happens during periods of low sunspot activity, when the upper atmosphere cools off.
The ionosphere plays a particularly important role in satellite communication and any type of technology that uses space-based communications. GPS systems used by ships, trucking companies, and airplanes depend on reliable, uninterrupted streams of information from satellites, which must punch a signal cleanly through the ionosphere.
“Any radio or location system signal that utilizes space-based communication has to go through the ionosphere,” said CINDI Principal Investigator Rod Heelis, director of the Hanson Center for Space Sciences at UT Dallas. “On its best day, the ionosphere just bends that signal rather like water bends light. On its worst day it can completely distort that signal so that it doesn’t make it out the other side.”
Predicting when these disturbances might occur is a key goal of the CINDI project and its satellite, the Communication/Navigation Outage Forecast System (C/NOFS).

CINDI reveals for the first time:

• A view of the ionosphere never seen before, during solar “quiet” times.
• A map showing the size and shape of the Earth’s ionosphere.
• That the ionosphere is up to 100 degrees cooler than previously thought.
• That the effective thickness of the ionospheric shell is less than expected.
• A link between the extent of the ionosphere and solar activity levels observed at solar minimum.
• A view of the daily expansion and contraction of the ionosphere around the equator.
  

“The ionosphere is extremely cold at night, leading to a much thinner altitude and less dense layer than we expected,” Heelis said. “We have found that it is up to 100 degrees cooler than we expected and the effective thickness of the ionospheric shell is smaller than we expected.”
Heelis said CINDI revealed that the ionosphere expands during the day, when the upper surface rises, but not as high as the team thought it might. Further, the daily expansion and contraction of the ionosphere has been observed continuously around the equator for the first time. Had sunspot activity not dropped off—with associated cooling of the ionosphere—scientists would not have been able to watch the ionosphere expand and contract.
The so-called “quiet time” view of the ionosphere, when sunspot activity is low, allows Heelis and Greg Earle, another UT Dallas physics professor and CINIDI team member, to study the region of the ionosphere that is hazardous to radio communications.

Heelis and Earle built the two instruments that comprise CINDI:

The Ion Velocity Meter, which measures the direction and speed of ions as well as their density, temperature and chemical composition.

The Neutral Wind Meter, which measures the speed and direction of the neutral atoms and molecules in the near vacuum of space.

The 20-pound package of sensors and electronic equipment was fabricated in Heelis’ UT Dallas laboratory with Earle’s assistance and in collaboration with Paul Mahaffey of NASA’s Goddard Space Flight Center.

CINDI was carried on the C/NOFS satellite that was launched on April 16, 2008 on a Pegasus XL rocket aboard Orbital Science Corporation’s L-1011 “Stargazer” jet. The C/NOFS mission was launched to explore ways to forecast disturbances in the Earth’s ionosphere that can result in a disruption of navigation and communication signals.
“Years ago, my basic question began as, ‘How does our space environment interact with the sun?’” Heelis said. “I was intellectually curious about that. But now, as we become more dependent on assets in space, answering that question has real importance to everyday commerce, to military and commercial communications and navigation. NASA and the Air Force want to know the answers, and it’s enlightening to see major agencies working with us at UT Dallas to share resources and work on these problems together.”
Heelis and representatives from NASA and the Air Force presented the recent results from CINDI at the 2008 fall meeting of the American Geophysical Union.

Onde lunghe per studiare la ionosfera

Le ionosonde sono, come si sa, lo strumento più utilizzato dagli scienziati dell'atmosfera e dai geofisici per analizzare la ionosfera dal punto di vista morfologico e elettromagnetico. Ma chiunque sorvegli la propagazione dei segnali radio distanti fa, in un certo senso, dei sondaggi nella ionosfera. Oggi l'amico Flavio Gori mi ha parlato di un sito molto interessante curato da un radioamatore tedesco che ha allestito due sistemi di monitoraggio automatico nella banda delle V/LF per analizzare graficamente, attraverso le variazioni di un segnale in onde lunghe, le cosiddette Sudden Ionospheric Disturbances, cioè tutti quegli eventi di natura solare o cosmica, dai brillamenti solari a quelli gamma o X, che possono perturbare le normali condizioni della ionosfera.

Il sito è dedicato al Kiel Longwave Monitor di Peter Wilhelm Schnoor, dove sono in funzione due ricevitori, uno molto selettivo sintonizzato sui 75 kHz della stazione di tempo svizzera HBG, l'altro a banda più larga è una SDR che campiona continuamente lo spettro tra 10 e 96 kHz e utilizza - questo il particolare sottolineatomi da Flavio - il software per Linux SID Monitor messo a punto da Paul Nicholson, generando uno spettrogramma che Peter mette online in tempo reale. Il sito della stazione di monitoraggio di Kiel indica anche una piccola ma nutrita serie di riferimenti sulle perturbazioni ionosferiche improvvise (SID), per esempio il progetto AAVSO (associazione americana degli osservatori delle stelle variabili) o la pagina sulle SID e sui brillamenti gamma di David Saum.
RP aveva parlato di analoghi studi SID effettuati a Torino. Grazie Flavio, è un argomento su cui valeva la pena ritornare, specie alla luce delle ultime evoluzioni SDR.