アマチュア電波天体観測について
やまぎりさんのブログで電波観測のコメントをやりとりしたとき、私自身も興味が出てきていろいろ調べてみました。
電波天体観測なんてアマチュアには縁がないものだと思っていましたが、調べてみたら現在は驚くほど敷居が低くなっているようです。（実は電波観測ってアマチュアからスタートしているみたいですね。）
以下リストにまとめます。
●電波観測機器
RTL-SDRと呼ばれるUSBで接続して利用する広域電波受信機です。
おもちゃみたいな感じですが、なんとこの機器で2４-1700MHzまでの広範囲の電波を受信することが出来ます。
PCとの設置などに気を使えば受信感度などもなかなか良いようです。
オプション的な位置付けですが、アンテナの電波を増幅するプースターですね。LNAと呼ばれる機器です。
アンテナと上記RTL-SDRとの間に挟んで使います。
RTL-SDR+アンテナのみでもかなりの電波を受信できるようですが、宇宙の弱い電波を増幅するために利用します。
これもオプション扱いですが、PCを利用するとPC本体から出る電磁波の影響が出るのでなるべく受信機から離して設置するためにUSBリピーターケーブルなどを利用するようです。
アンテナに関しては観測する電波で計算します。
アマチュアでよく利用されているのは水素観測の21cm線と呼ばれる1.42GHz帯、流星観測の53.755MHz帯などのようです。
特に水素観測は幅広く利用されているようです。
超短波なのでアンテナのサイズも小さくて済みますね。
あとはパラボラ（BSアンテナでおなじみ）やホーン（ダンボール+アルミ箔などで自作できます）で更に電波を効率よく集めて利用するようです。
パラボラアンテナは100均の中華鍋や傘とアルミ箔などで自作する方もいるようです。
なんと電波観測として準備するのは上記機器だけです。
後はPCアプリと架台があれば観測出来ます。
アンテナを自作で済ませればなんと1万円以内で観測環境が整ってしまいます。
●マウント
流星観測に関しては上記アンテナを三脚などに固定するだけです。
特定の対象を観測するには自動導入機構がついた赤道儀や経緯台があれば素早く対象を探せます。
写真を撮るわけではないので、経緯台でも全く問題ありません。
●PCアプリ
・SDR#（Windows、無料）
Windows用の汎用無線受信アプリです。
非常に多くのプラグインを追加することができ、天体電波観測でも利用者が多いアプリです。
上記RTL-SDRにも対応しています。
・INDIーRTL-SDRドライバー（Mac、Linux）
INDIサーバ・ドライバ環境では上記RTL-SDRのドライバーが用意されています。
スペクトルをFitsファイルで書き出す機能などが利用できるようです。
他の天体機器と連動してマウントの自動導入やスケジュール観測などフルスペックの観測環境を構築出来ます。
ラズパイ4+AstRPiでも環境ができてしまいます。
スペクトルをFitsで書き出せるようなので、SiriLを使用すれば時間経過でスペクトルの変化を動画にも出来ます。
電波観測などアマチュアには縁の無いものだと思っていましたが、すでに天体観測機器を持っている方であれば驚くほど手軽に観測環境を構築できます。
以前は高性能な電波受信機といえば数十～数百万オーダーだったのですが、処理系統をPCをに行わせることで非常に廉価に環境を作ることが出来るようになりました。
調べるまでまさかこんなに手軽に環境が出来るとは想像していませんでした。（お手軽観望の高感度監視カメラのシステムよりはるかに廉価です。）
観望や撮影の環境が一通り整ったのでチャレンジしてみようかな。。。
追伸
あまりの敷居の低さに驚きましたが、よく考えたら映像や音楽制作など高額な専用機必須のハコ（環境・設備などの業界用語）依存の業界もPC+アプリでかなり置き換わってきています。
昔だったら数千万～数億円の設備が無いと出来なかったことが今はPC+アプリでかなり（ほとんど）出来るようになりました。
アイデアや、モチベーションがあっても予算が無くて出来なかったことが工夫すれば出来る時代になったということですね。
そうなると昔以上にアイデアやモチベーションの有無が結果に関わることになります。
もしかしたらプロよりもアマチュアから面白いアイデアが多数誕生してくるかもしれません。（そう言われてみれば天文系も以前からその傾向がありますね。）
電波天体観測なんてアマチュアには縁がないものだと思っていましたが、調べてみたら現在は驚くほど敷居が低くなっているようです。（実は電波観測ってアマチュアからスタートしているみたいですね。）
以下リストにまとめます。
●電波観測機器
 | 新品価格 |
RTL-SDRと呼ばれるUSBで接続して利用する広域電波受信機です。
おもちゃみたいな感じですが、なんとこの機器で2４-1700MHzまでの広範囲の電波を受信することが出来ます。
PCとの設置などに気を使えば受信感度などもなかなか良いようです。
 | KKHMF 0.1-2000MHz RF 広帯域アンプ 30dB増幅器(デシベル) 高利得モジュール ノイズLNA 新品価格 |
オプション的な位置付けですが、アンテナの電波を増幅するプースターですね。LNAと呼ばれる機器です。
アンテナと上記RTL-SDRとの間に挟んで使います。
RTL-SDR+アンテナのみでもかなりの電波を受信できるようですが、宇宙の弱い電波を増幅するために利用します。
 | USB 延長 5M UGREEN USBケーブル 延長 アクティブ リピーターケーブル 信号強化 タイムラグなし 取り回し良い タイプAオス-タイプAメス 新品価格 |
これもオプション扱いですが、PCを利用するとPC本体から出る電磁波の影響が出るのでなるべく受信機から離して設置するためにUSBリピーターケーブルなどを利用するようです。
アンテナに関しては観測する電波で計算します。
アマチュアでよく利用されているのは水素観測の21cm線と呼ばれる1.42GHz帯、流星観測の53.755MHz帯などのようです。
特に水素観測は幅広く利用されているようです。
超短波なのでアンテナのサイズも小さくて済みますね。
あとはパラボラ（BSアンテナでおなじみ）やホーン（ダンボール+アルミ箔などで自作できます）で更に電波を効率よく集めて利用するようです。
パラボラアンテナは100均の中華鍋や傘とアルミ箔などで自作する方もいるようです。
なんと電波観測として準備するのは上記機器だけです。
後はPCアプリと架台があれば観測出来ます。
アンテナを自作で済ませればなんと1万円以内で観測環境が整ってしまいます。
●マウント
流星観測に関しては上記アンテナを三脚などに固定するだけです。
特定の対象を観測するには自動導入機構がついた赤道儀や経緯台があれば素早く対象を探せます。
写真を撮るわけではないので、経緯台でも全く問題ありません。
●PCアプリ
・SDR#（Windows、無料）
Windows用の汎用無線受信アプリです。
非常に多くのプラグインを追加することができ、天体電波観測でも利用者が多いアプリです。
上記RTL-SDRにも対応しています。
・INDIーRTL-SDRドライバー（Mac、Linux）
INDIサーバ・ドライバ環境では上記RTL-SDRのドライバーが用意されています。
スペクトルをFitsファイルで書き出す機能などが利用できるようです。
他の天体機器と連動してマウントの自動導入やスケジュール観測などフルスペックの観測環境を構築出来ます。
ラズパイ4+AstRPiでも環境ができてしまいます。
スペクトルをFitsで書き出せるようなので、SiriLを使用すれば時間経過でスペクトルの変化を動画にも出来ます。
電波観測などアマチュアには縁の無いものだと思っていましたが、すでに天体観測機器を持っている方であれば驚くほど手軽に観測環境を構築できます。
以前は高性能な電波受信機といえば数十～数百万オーダーだったのですが、処理系統をPCをに行わせることで非常に廉価に環境を作ることが出来るようになりました。
調べるまでまさかこんなに手軽に環境が出来るとは想像していませんでした。（お手軽観望の高感度監視カメラのシステムよりはるかに廉価です。）
観望や撮影の環境が一通り整ったのでチャレンジしてみようかな。。。
追伸
あまりの敷居の低さに驚きましたが、よく考えたら映像や音楽制作など高額な専用機必須のハコ（環境・設備などの業界用語）依存の業界もPC+アプリでかなり置き換わってきています。
昔だったら数千万～数億円の設備が無いと出来なかったことが今はPC+アプリでかなり（ほとんど）出来るようになりました。
アイデアや、モチベーションがあっても予算が無くて出来なかったことが工夫すれば出来る時代になったということですね。
そうなると昔以上にアイデアやモチベーションの有無が結果に関わることになります。
もしかしたらプロよりもアマチュアから面白いアイデアが多数誕生してくるかもしれません。（そう言われてみれば天文系も以前からその傾向がありますね。）
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