大溪天文台 HRO 實驗觀測 工作日誌工作重點項目:1.新3元件 三角迴路 指向天線的駐波測量
2.11 27-30th流星ＺＨＲ日周期的變化
3.流星電波天頂衰減效應
4.2020年11月17日 獅子座流星雨的輻射點偏移範圍 觀測結果
這隻新 3 ele delta loop 天線在51.00MHz的頻率位置發生完美「諧振」. 所測駐波比(SWR)約為1.02（近無耗損）。目前，此天線的工作頻率非常理想，可以在50-53MHz下正常低耗損使用收發信號。並不輸一般商業天線。
天線 自製 3 ele delta loop antenna
使用 日本 kenwood TS690D 無線電座台機
使用頻率50-53MHz CW 5W 功率發射 (50MHz頻帶 最高發射功率25w)
使用 日本 Dimand. SX400 駐波表
臨時發射電台 BM2EQB
使用 日本 Comet 15公尺長 50歐姆 5D FB 低耗損饋送線
2020 11 27-30 小獵戶座流星雨 Orionid 觀測數據 ZHR
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11月 27日 早上10點 ZHR=09
11月 29日 下午16時 ZHR=10(流星日週期ZHR極小期間)
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這兩個小峰值並非大流星雨如此高,但時間發生在早上9點和晚上4點並非是日週期高峰值＊. 應該是這兩段時間有較密集的小群微流星進入地球大氣．
老貓物語：流星ＺＨＲ日周期的變化＊
流星ＺＨＲ日週期高峰時間：因為流星會進入地球大氣層時，較有機會進入大氣層的條件之一就是流星的進入方向剛好面對著迎面而來的地球！這是地球在轉動（自轉）時間．若電波接收站位置在早上６點就正對著迎面而來的宇宙微粒就可以增加進入大氣層的速度．可達到數十公里到百公里／小時的速率．如此流星產生電離柱體的條件就增加．
但是在黃昏晚上六點時，地球電波接收站自轉到背面，此時宇宙微粒要產生流星！就必須追得上地球公轉的移動速率．．．如此微粒苦苦追著地球，若追不上或追上了，但速率降低就不足產生電離柱體的條件．．．如此就產生流星在早上六點達到ＺＨＲ最高的日週期高峰．相反在黃昏時刻（晚上六點）就產生日周期最低峰ＺＨＲ的現象．
最後一圖：老貓物語：在大溪ＨＲＯ觀測中，可以觀測到典型的流星小區域誘發電離自由電子濃度的頻譜．如最後一圖可以看到當微小流星（數公克質量）進入地球大氣會產生ＶＨＦ高頻信號反射的臨界物理特性！所以接收站可以收到此微弱的反射信號．
不過當產生足夠反射信號的柱狀電離體之前，在開始燃燒過程中，會引發周邊的電離自由電子濃度增加，引起背景雜音的昇高（約１０－２０ｄＢ）．最後在0.1-1秒左右產生柱體急速擴散.達到10的12次方/每立方公尺 電子濃度)或以上可以達到50MHz頻率電波的反射物理特性. 但是較小的流星微體（不到一公克質量）僅會引發背景雜音昇高，但不足產生足夠的柱狀電離體就燃燒完畢．就無法產生流星反射信號了（５ｄＢ以上）．
但這種情況是在低背景雜音產生的情況可以分析流星進入的前後變化．但若處在人工電波雜訊多時，則無法判斷流星引起的電離濃度變化．
這也是為何老貓要設計及製作更高增益感度的指向天線，如此才會觀測到流星反射信號前的背景雜訊升高現象（需要背景雜音低，提高流星引起的背景雜音Ｓ／Ｎ比．但若是老天線．不單天線引起的阻抗雜音都高，同時敏感度下降．．．如此微弱的變化則不易觀測到．
Ｅ電離層最大濃度高度與日夜差異: E層 90-110公里高（反射最高頻率 約10MHz以下）
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白天電離濃度 晚上電離濃度
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104-105 (el/cm3) Less than 103 (el/cm3)
*.數據僅供參考.隨季節不同其濃度變化也不同!
老貓物語: 老貓推薦這本書! *.流星電波通訊路徑距離：流星バースト通信
https://www.coronasha.co.jp/np/isbn/9784339006704/著者:福田 明 静岡大學 電子工學部教授 工學博士 福田教授說流星Burst通訊 窮人的免費衛星通訊!
本書では，流星の飛跡に残る電離気体柱からの低VHF帯電波の反射現象を利用した見通し外データ通信システムの原理・特徴・歴史・応用・将来などを筆者らの実験・研究データを引用しつつ平易に紹介している。
以日本宮崎位置而言，最短距離為200公里以上，最長為2000公里以內( Es 傳播為1500公里內)。所以含蓋台灣全島 到 菲律賓北部區域。
最短距離200公里以內，因為line of sight ，這個距離內，因地球彎度不足， 電波還是可以直線波進行通訊, 不需要反射路徑！ 所以若距離發射站太短距離就無意義。
在2000公里內，這類長程通訊電波接收,需要因循入射角等於反射角特性，為一次反射路徑。此路徑為日本宮崎到台灣全島上空約100公里高度，直線接收空域左右範圍約100公里有效接收. 進入此空域的微流星體大部份可以有效反射VHF頻帶電波（通訊）。所以理論上，台灣全島不考慮都市電波干擾和大樓建物的遮蔽情況下，是可以進行HRO觀測。
老貓在2005 -2012年和日本，歐洲比利時進行合作觀測，因此當時亞洲除了日本RMOJ的前身 筑波大學HRO流星業餘組織外，在低緯國家中只有台灣彌補了地球經度120度低緯區域局部電波數據。當時位於比利時的國際IMO國際流星組織 (International Meteor Organization）還寫信感謝台灣提供的觀測數據協助觀測研究。這也是老貓初次參與國際天文合作觀測的經驗，也是後來繼續加入AAVSO，也在2013年 海豚座新星 和 2014年 Ｍ８２星系超新星爆發後的單色光星等指數(B-V)及開始超新星低解析分光觀測.這項國際合作的觀測自１月份到４月底結束計畫．２０１５年收到ＡＡＶＳＯ的感謝函及紀念明信片．這也是老貓還能持續多年來變星觀測的起因。
流星電波天頂衰減效應：*流星雨極大期間，要考慮到此流星雨的輻射點在地平仰角的位置．一般而言，若是輻射點從東方地平升起，並無法有效反射此流星雨的ＺＨＲ．要以仰角２０度以上到中天８０度仰角為主．這是考慮到流星反射角度和發射接收三角點的反射關係（如果流星幅射點出現在天頂90度，流星電離柱體呈垂直狀態進入地球大氣，如此電波會被反射回太空! 地面接收站則無法收到。若是幅射點東昇在東方地平付近，流星電離柱體非行呈水平狀進入地球大氣，電波大部份無法有效反射到達接收點。
只有流星雨幅射點從東方昇到仰角45度時，流星電離柱體呈45度進入大氣，達到最佳電波反射條件！隨著時間,幅射點慢慢移動到天球天頂方向移動，此時反射條件又會慢慢劣化……所以在流星雨期間要計算ＺＨＲ極大期，較嚴格的計數必須適當刪除輻射點仰角２０度以下到８０度以上的ＺＨＲ數據．
結論:
流星雨的幅射點達到天頂時是肉眼最佳觀測期間 . 而電波觀測則是幅射點在東昇和西落達到仰角45度時為最佳觀測期。這是肉眼觀測(光學觀測)流星雨和電波流星雨最大的不同點.
舉例：2020年雙子座流星雨，對於電波觀測條件是為良好等級。這是因為極大期發生的時間，是發生在東方仰角爬昇到天頂之間！因此流星ZHR的數量可能會少！這樣的影響自12月10日左右開始。所以這次電波觀測要注意其極大期延續的時間和數量。
此次雙子座流星雨對於目視觀測則是最佳觀測期。因為月齡為朔，同時極大期近天頂偏南，非常適合目視條件。
2020年11月17日 獅子座流星雨的輻射點偏移範圍 觀測結果:-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
2020 11 17 : 獅子座流星雨 黃道面經度以春分點J2000為基準
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IMO 獅子座流星雨極大期 2020 11 17 11h(UT)輻射點在極大期的位置 黃道面經度(Solar Longitude)
235.27度(預測)
International Meteor Organization 2020 Meteor Shower Calendar
https://www.imo.net/files/meteor-shower/cal2020.pdf 2019
Active: November 6–30; Maximum: November 17, 11h UT (nodal crossing at λ⊙ = 235 .◦27)
ZHR ≈ 10 − 20 Radiant: α = 152◦ δ = +22◦ V∞ = 71 km/s r = 2.5.
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大溪天文台HRO 觀測到三次極大期 分別為: *地方時(LT)全部轉換成世界時間(UT),統一時間單位,不會造成計算後數據偏差
2020 11 17 11h(UT) 第一次極大期 輻射點/黃道面經度
235.27度 ZHR=14
2020 11 17 14h(UT) 第二次極大期 輻射點/黃道面經度 235.40度 ZHR=14
2020 11 17 21h(UT) 第三次極大期 輻射點/黃道面經度 235.69度 ZHR=12
觀測結果:
*
大溪天文台HRO觀測到2020年11月17日-18日
獅子座流星雨橢圓軌道高密度微粒子位置 極大期 輻射點分佈在235.27度 - 235.69度 (黃道面經度)<------符合IMO 2020 leonids prediction
RMOJ將2020年的獅子座流星雨 以觀測條件極差並不列入觀測.
RMOJ 統計1999-2019年的 觀測 獅子座流星雨極大期輻射點/黃道面經度範圍為
234-237度之間變化.
https://www.amro-net.jp/meteor-results/11_leo/leo-total-list_j.html-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
大溪天文台HRO 實驗觀測站 2020 12 02
期待12月14-15日的雙子座流星雨 實戰觀測!
大溪天文台 曹大貓咪 20201202
