BRAMS (Belgian RAdio Meteor Stations) is een Belgisch netwerk van radio-ontvangststations die gebruik maken van een 'forward scattering' techniek (voorwaartse verstrooiing) om meteoroïden die in de aardatmosfeer terecht komen te detecteren en te karakteriseren.

achtergrond1

Een speciale zender/ het radiobaken (rode driehoek op de kaart hierboven) bevindt zich in het zuiden van België en straalt naar het zenit (hoogste punt van de hemel, dus ‘verticaal omhoog’) een zuivere sinusgolf met een frequentie van 49,97 MHz en met een totaal vermogen van 150 watt. Deze radiogolf wordt gereflecteerd door het geïoniseerde spoor dat door de meteoroïde wordt achtergelaten wanneer deze in de atmosfeer opbrandt. Zo'n 30 ontvangstations (blauwe stippen op de afbeelding hierboven) zijn over heel België verspreid en registreren radiosignalen die door de meteoorsporen gereflecteerd worden (hierna meteoor-echo's genoemd). Foto's van de radiozender en de ontvangstantennes (in Ukkel) zijn respectievelijk te zien in de linker/rechter gedeeltes van  bovenstaande afbeelding.

Radiowaarnemingen hebben twee grote voordelen ten opzichte van visuele waarnemingen: 1) de waarnemingen gebeuren continu en zijn niet afhankelijk van weersomstandigheden, en 2) ze zijn gevoelig voor meteoroïden met een kleinere massa die geen zichtbaar licht produceren maar in veel grotere aantallen voorkomen.

 

BRAMS-gegevens

BRAMS-gegevens worden gewoonlijk weergegeven in de vorm van een spectrogram dat de frequentie-inhoud weergeeft van het ontvangen signaal in functie van de tijd. Een typisch spectrogram is hieronder te zien: de horizontale as is de tijd (gaande van nul tot vijf minuten) en de verticale as geeft de frequentie (900-1100 Hz na omzetting in de ontvangerover 200 Hz) weer. Een rode kleur op het spectrogram staat gelijk met een sterk signaal en blauw met een zwak signaal (ruis). De sterkte neemt toe van blauw naar groen, geel en dan rood.

achtergrond2De horizontale streep in het midden van het spectrogram  (de ‘bakenfrequentie’ genoemd in de afbeelding links) is het signaal direct afkomstig van de zender (49,97 MHz). Het spectrogram is zo opgesteld dat de Y-as loopt van 49,97 MHz -100 Hz naar 49,97 MHz +100Hz. 

De schuin naar beneden lopende signalen, die gedurende enkele minuten (zie X-as) zichtbaar zijn, wijzen op weerkaatsingen van radiogolven op vliegtuigen.

De signalen van korte duur (korte verticale lijnen op het spectrogram) zijn zogenaamde 'underdense' meteoor-echo's. Dit is te wijten aan zeer kleine stofdeeltjes; zij maken het grootste deel uit van de meteoor-echo's die door BRAMS gedetecteerd worden. Sommige meteoor-echo's zijn zeer helder, andere zijn zwak. Merk op dat het signaal uit verschillende delen kan bestaan, maar als het op dezelfde verticale lijn ligt beschouwen we het als eenzelfde meteoor-echo.

'Overdense' meteoor-echo's van lange duur worden veroorzaakt door grotere meteoroïden. Hun vorm kan in spectrogrammen echter zeer complex en gevarieerd zijn; we illustreren dit aan de hand van onderstaande voorbeelden. 'Overdense' meteoorecho's komen veel voor tijdens meteorenzwermen.

achtergrond3

achtergrond4

 

 

 

Een ander type signalen die kunnen voorkomen in spectrogrammen is de 'breedbandige interferentie': deze interferentie kan voorkomen als een verticale lijn die zich over het hele 200 Hz-bereik uitstrekt. Deze signalen wijzen niet op meteoor-echo’s maar worden veroorzaakt door lokale interferentie (verstoring) dicht bij een ontvangststation (vb. signalen geproduceerd door een computer, een elektrische schakelaar, ...of bliksem). Een voorbeeld hiervan zie je in de figuur rechts.

achtergrond5

 

 

 

 

 

 

 

Breedbandige interferenties zijn gewoonlijk van korte duur, maar kunnen soms ook langer duren zoals bij vliegtuigen (zie figuur links), die  meestal te zien zijn als smalle lijnen met een omgekeerde S-vorm. Onderstaand voorbeeld telt 7 vliegtuigen.