Ainda em 1929, Hantaro Nagaoka fez as primeiras observações diretas da interação entre meteoros e a propagação de certas frequências de rádio.  Em abril de 1953 Oswald G. Villard e Allen M. Peterson lançaram uma publicação onde avisavam sobre uma descoberta: o meteor scatter. O texto tratava basicamente de informar uma nova técnica de comunicação a longas distâncias, dentro das bandas de 15m e 20m. Como os descobridores atuavam com pesquisas em radiotransmissão, sua percepção da técnica ficou a princípio, restrita ao envio e recepção de mensagem entre regiões dos Estados Unidos.

Menos de dez anos depois, alguns sistemas de radar já estavam sendo utilizados para contar e localizar meteoros na atmosfera.

O princípio da técnica

Se um meteoróide possuir suficiente massa, este queimara ao entrar em atrito com a alta atmosfera da Terra. Isto acontece pela fricção das moléculas gasosas com o corpo do objeto. Esta queima é capaz de gerar muita energia. Isto garante que uma parte dos átomos constituintes do meteoro e parte dos átomos da atmosfera ionizem.

Esta ionização não é localizada, podendo ser uma trilha com dezenas de quilômetros de comprimento. Assim, uma vez que um “tubo” de átomos ionizados se forma numa altitude média de 100km, teremos uma “superfície” capaz de refletir as ondas eletromagnéticas na faixa do VHF.

Este tubo ionizado possui diâmetro médio de 1m, mas poderá ter até mesmo centenas de quilômetros. Isto dependerá da massa, velocidade e tamanho do meteoro.

O nível de intensidade da reflexão depende diretamente da densidade de íons presentes na trilha formada quando da passagem do meteoro. Daí surge a divisão entre: sub-densos e superdensos.

Os meteoros sub-densos geram trilhas de ionização com pouca capacidade de reflexão. A densidade de íons presente é baixa e os sinais refletidos possuem décimos de segundo de duração. Serão meteoros invisíveis a olho nu em sua maioria.

Já os meteoros superdensos, por terem maior velocidade e serem mais massivos, serão visualmente brilhantes (Magnitude  <-2) e gerarão trilhas de ionização capazes de intensas reflexões. neste caso, não é somente questão de intensidade do sinal, mas de sustentação deste sinal. “Pings” gerados por estes meteoros poderão durar vários segundos. Alguns durarão minutos inteiros.

Assim, basta localizar um fonte poderosa de RF, dentro da faixa de VHF e que esteja longe osuficiente de sua estação receptora para que o sinal não chegue diretamente. Assim, se recebermos o sinal da tal fonte escolhida, vai ter sido por reflexão. Na grande maioria das vezes, por reflexão meteorítica.

O radiomonitoramento na BRAMON

No dia 5 de dezembro de 2016 iniciaram os testes na estação MPE1 (Lauriston Trindade), localizada em Maranguape – Ceará.

Foi definida a frequência de 67.25MHz para a escuta. A antena utilizada foi uma Dipolo, com 1,11m em cada elemento, trabalhando em polarização horizontal. O receptor foi um RTL SDR 820T2. E os softwares controladores.

Os pings surgem como silvos, apitos. E é muito importante refinar a sintonia para que tais apitos possam soar dentro de uma faixa específica e possam ser contabilizados pelo sistema. mesmo entrando em operação no dia 5 de dezembro, somente dois dias depois a recepção estava suficientemente ajustada e os resultados começaram.

Visualização em cores da atividade captada pela estação R-MPE1 (Dezembro 2016)

      Com o funcionamento da estação em dezembro foi possível registrar o máximo das GEM, ocorrido dia 13 e também a atividade dos meteoros Ursidas. Foram mais de 30.000 meteoros registrados no período, independente de ser dia ou mesmo estar chovendo.

     No final de dezembro começaram as experiências de montagem e finalização das Estações R-ADJ (Alfredo Dal’Ava Junior) e R-CFJ (Carlos Fernando Jung) e desde o começo e 2017 tais estações também estão operacionais e gerando dados para o banco de dados RMOB. Abaixo o extrato de registro das estações:

Já em janeiro, as três estações que enviam dados ao RMOB registraram a Chuva de meteoros QUA. Vale ressaltar que o pico desta chuva ocupa uma janela temporal muito estreita, algo como seis horas. No ano de 2017 o pico da chuva estava previsto para as 14h UTC. Isto é, seria dia no Brasil e as câmeras de monitoramento não teriam muito o que registrar. Mas, uma vez que a BRAMON possuía estações de rádio em três latitudes bem distintas, não só registramos a íntegra da chuva QUA como temos dados para avaliar a influência de nossas posições geográficas no registro. Mesmo na nossa estação mais austral (CFJ), houve consistente registros bem na hora prevista.

O uso do radio monitoramento oferece muitas vantagens e complementa muito bem a técnica de monitoramento por vídeo. Indiscutivelmente, a estética e dinâmica dos registros em vídeo é bastante cativante. Mas para nós, que compomos a BRAMON, a integração de diversas técnicas garante suporte à robustez de nossas pesquisas. Ter o monitoramento em rádio ajuda a classificar os meteoros quanto a densidade de íons das trilhas formadas, sua distribuição em qualquer horário do dia, além de não sofrermos impossibilidade de registros por questões climáticas (nuvens, nevoeiro ou serração).

A literatura oferece muitos resultados em pesquisas, seja no campo de propagação de ondas eletromagnéticas ou dos estudos de meteoros. O que estamos fazendo é compilando informações e desenvolvendo métodos para otimizar a vigilância dos céus. Experimentações sempre fizeram parte do cerne da BRAMON.

Na madrugada de 14 de janeiro de 2017 conseguimos o primeiro registro simultâneo em vídeo e áudio. Um meteoro CVN foi captados pelas estações MPE1 e R-MPE1 às 06h47min39s, como pode ser visto neste vídeo:

Cada tipo de monitoramento tem suas particularidades, vantagens e desvantagens. Nosso objetivo é otimizar processos, aprender, difundir novos conhecimentos e promover a releitura de antigos e úteis conceitos científicos. Somos a BRAMON. Junte se a nós!

Para saber mais:

Página dos registros Online do RMOB: http://www.rmob.org/livedata/main.php

Blog do Gustavo Maia sobre Meteor Scatter: https://fmtvdx.wordpress.com/tag/meteor-scatter/

Publicação de Oswald G. Villard e Allen M. Peterson: http://www.arrl.org/files/file/History/History%20of%20QST%20Volume%201%20-%20Technology/QS04-53-Peterson_opt.pdf

Compilação e Edição: Lauriston Trindade (Estações MPE1 e R-MPE1 da BRAMON)