Funkbetrieb

Erde-Mond-Erde-Verbindungen (EME) sind für jeden Funkamateur eine besondere Herausforderung. Insbesondere der Funkverkehr auf den hohen 10-GHz-Frequenzen erfordern neben den funktechnischen und -betrieblichen Kenntnissen ein besonderes astronomisches Hintergrundwissen über auftretende Effekte. Daneben sind die Radioamateure des Stockerts auch auf den Kurzwellefrequenzen, sowie in den V/UHF-Frequenzbereichen aktiv. Der Funkbetrieb umfasst nahezu alle Facetten des Amateurfunkdienstes, wobei jedoch die besonderen Möglichkeiten einer Sternwarte von besonderem Reiz sind.

EME-Betrieb unter erschwerten Bedingungen

Erlebnisgeschichte von Ludwig Szopinski (DK5KE)

Es war spät am Abend zu Beginn eines EME-Wettbewerbs. Horst (DK2KA) hatte eine Verabredung mit japanischen Funkamateuren organisiert, denn es ist nicht so einfach mit ihnen auf 10 GHz Kontakt aufzunehmen. Ihr zugelassener Sendebereich ist national eingeschränkt und unterscheidet sich vom weltweit üblichen Aktivitätszentrum. Wir dürfen zwar in ihrem Aktivitätszentrum (±10,450 GHz) senden, sie aber nicht im international üblichen (±10,368 GHz). Daher stimmten wir auf die japanische Frequenz ab. Das mögliche Kontakt-Zeitfenster war dabei recht schmal, denn die Japaner lagen für europäische Verbindungen schon nah am Monduntergang. Für uns ging der Mond auf, für die Japaner ging er bald unter. Die Konsequenz war daher ein sehr niedriger Erhebungswinkel unseres 10-Meter-Spiegels, wir erwarteten den Mond tief am Horizont.

Wir parkten unser Teleskop in der erwarteten Mondposition, wobei wir leider den Erhebungswinkel etwas höher wählen mussten, denn die umstehenden Bäume sendeten ihr natürliches Hochfrequenz-Rauschen aus, welches das knappe Rauschsignal des Mondes leider überdeckte. Es ist ein einfacher Funker-Trick, das Mondrauschen zur genauen Position zu nutzen. Ein 10-Meter-Spiegel ist für die Frequenz 10 GHz ein Glücksfall, ist doch der Öffnungswinkel, also die Strahlbreite des Funksignals mit 0,2 Grad bereits einiges kleiner als die sichtbare Oberfläche des Mondes mit 0,5 Grad. Hat die Mondrauschmessung ein Maximum, steht der Spiegel und somit der Strahl optimal.

Und so warteten wir auf die erste Echo-Möglichkeit. Ab und zu wurde in Morsetelegrafie “CQ JA de DLØEF pse k” gerufen, welches in der Funkersprache eine gezielte Kontaksuche nach japanischen Stationen bedeutet. Dabei ist DLØEF unser offizielles Stockert-Rufzeichen.

Es regnete nicht nur, in der Eifel schüttete es die sprichwörtlichen “Hunde und Katzen”. Es war ein deftiger Landregen, so, wie wir ihn nicht gebrauchen konnten. Kein Schauerwetter mit Himmelslöchern, keine dünne Wolkenschichtungen, nein, es waren kilometerdicke nasse Schichten, die uns das Leben schwer machen sollten. Zwar durchdringen Funkwellen dicke Wolkenschichten, aber wie jeder Nutzer von Fernseh-Satelliten weiß, kann es auch hier Zeiten von Empfangsstörungen geben – nur mit dem Unterschied, dass diese Objekte mit weitaus höherer Sendeleistung steiler am Himmel stehen.

Unser 75 Watt Sendersignal mit dem Antennengewinn des 10-Meter-Spiegels von ca. 58 dB musste somit flach, über viele viele Kilometer hinweg die stark dämpfenden und nassen Wolkenschichten durchdringen. Wir machten uns sorgende Gedanken. Wir wussten von vier japanischen Stationen, die mit uns Kontakt aufnehmen wollten. Ihre Spiegel hatten einen Durchmesser zwischen 2,3 und 3,0 Metern bei einer Senderleistung zwischen 20 und 50 Watt. Wir wussten somit, dass diese Signale schwächer sein würden.

Die Minuten vergingen, in regelmäßigen Abständen sendeten wir die Rufe nach Japan. Die Echos unserer “Big Gun”, so nennt man im Funkerjargon eine besonders leistungsfähige Station, waren leiser als sonst und wir waren uns bewusst, dass wir dieses Mal die fast 800.000 km nur unter erschwerten Bedingungen überbrücken konnten.

Trotz aller Rufe hörten wir nichts, es schien vergeblich, bis dass wir auf dem empfindlichen FFT-Wasserfalldiagramm unseres SDR-Empfängers zwei feine Striche sahen, Striche, die vorher nicht zu sehen waren. Wir versuchten einen Hauch von Signal zu hören – es war unmöglich. Es waren nur die schwachen Striche auf dem Bildschirm, die uns zeigten, dass die Signale zwar gerade noch nachweisbar, aber dafür weit im unhörbaren Rauschen lagen.

Was war zu tun? Ein gegenseitiger Funkverkehr schien unmöglich, wenigstens konnte man den hier vermuteten Japanern mitteilen, dass zwei Signale erkennbar waren. Nun wurde in Morsetelegrafie mehrfach: “TWO ON SCREEN” getastet, in der Hoffnung, dass die dortigen Funkfreunde wenigstens ein kleines Erfolgerlebnis hatten, denn eine nachweisbare Mondreflektion ist auf dieser Frequenz wegen des anspruchsvollen technischen Aufwands immer ein Erfolg.

“TWO ON SCREEN” – Natürlich waren wir wegen der zu starken Signaldämpfung, wegen des üblen dämpfenden Wetters enttäuscht. Leicht frustriert stellten wir die Anlage wieder auf den internationalen Bereich um und nahmen am weiteren Wettbewerb teil.

Stunden später wurde uns von unserem japanischen Funkfreund Yoshiro (JA4BLC) folgendes mitgeteilt:

“I heard you well during 2143-2235z on 10,450.107 MHz. Signal quality was 559. You can see in attached files. I was disappointed not get your attention. I called you every time after your CQ JA. I copied you sent “two on screen”. I heard JA6CZD calling you at 2150z as 549. JA8ERE, JA6CZD, JN1NNJ heard you on 10450 and JJ1NNJ heard you on 10368 too. I am regrettfull the moon is too far at apogee. Thanks fer your calling CQ JA and I wish you to tell me your next trial.”

Um dem Leser einen praktischen Eindruck zu vermitteln, kann er die Morse-Aufnahme eines eigenen, ungestörten Stockert-Echos mit die der Aufnahme des japanischen Funkamateurs vergleichen.

Normale Stockert-Mondreflektion in Morsetelegrafie (.wav/1,6 MB)
Japanischer Mitschnitt unseres reflektierten Signals (.wav/1,2 MB)

Der Mitschnitt unseres Signals zeigt sehr deutlich die schwierige Betriebssituation. DLØEF, eine der weltweit stärksten 10-GHz-Amateurfunk-Station, war nur knapp über dem Rauschen zu hören. Die zwei Striche auf dem Bildschirm waren somit tatsächlich zwei japanische Stationen…

Amateurfunkaktivitäten mit dem 25m-Spiegel

2019 Bericht über die Teilnahme am ARRL EME Contest Wochenende auf 23 cm im reinen Empfangsbetrieb (PDF en)

Mondechodiplom

Das Abenteuer Mondecho übt mit mit seinen Unwägbarkeiten einen besonderen Reiz aus. Telefonieren und surfen kann jeder – den Mond praktisch zu nutzen ist jedoch eine Spezialität der Stockert-Funker.

Während eines Erde-Mond-Erde-Betriebs können ggf. Gäste unter Anleitung eines lizensierten Funkamateurs mit Ausbildungsrufzeichen den Mond persönlich kontaktieren, die Faszination, das verzögerte Echo der eigenen Sprache persönlich erfahren.

Vielleicht ist es eine Motivation für den Amateurfunkdienst, ein erster Einstieg in den “astronomischen Funk”?

Wettbewerbe und QSL-Karten

EME Nachtstimmung

Die nachstehenden Beispiele zweier Wettbewerbsurkunden (Contest) und Funk-Bestätigungskarten (QSLs) erfolgreicher 10 GHz-EME-Funkverbindungen geben einen Eindruck über diese anspruchsvolle “Stockert-Hobbytechnik”.

US-amerikanischer Wettbewerb (ARRL)	Europäischer Wettbewerb (DUBUS)

Australien	Kalifornien/USA
Pensylvania/USA	Estland
Schweiz	Niederlande