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Osservazioni radar e ottiche di micrometeoroidi in atmosfera

Meeting: “(Micro)meteoriti e origine della vita” – Arcetri 28 febbraio – 1 Marzo 2005. Osservazioni radar e ottiche di micrometeoroidi in atmosfera. G. Pupillo (1,2) , G. Bortolotti (2) ,G. Cevolani (2) , C. Franceschi (2) , S. Ferretti (3) , G. Grassi (2) , G. Trivellone (2)

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Osservazioni radar e ottiche di micrometeoroidi in atmosfera

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  1. Meeting: “(Micro)meteoriti e origine della vita” – Arcetri 28 febbraio – 1 Marzo 2005 Osservazioni radar e ottiche di micrometeoroidi in atmosfera G. Pupillo(1,2), G. Bortolotti (2) ,G. Cevolani (2), C. Franceschi (2), S. Ferretti (3), G. Grassi (2), G. Trivellone (2) (1) Dip. Ingegneria Elettronica – Università di Firenze (2) CNR – ISAC (Bologna) (3) Dip. Astronomia – Università di Bologna

  2. Radar meteorico bistatico P Trasmettitore Ricevitore

  3. Distribuzione di massa dei corpi interplanetari che entrano nell’atmosfera terrestre Meteore radar Ceplecha, 1992 Flusso totale: 1.5 – 2.2 x 108 kg/anno (Hughes, 1993)

  4. BLM radar

  5. Caratteristiche del radar BLM • Tipo: Bistatico (forward scatter) • Frequenza: 42.770 MHz (l = 7m) • Potenza trasmissione: 1kW in CW • Baseline: BL = 710 km ; BM = 610 km • Antenne: Yagi 5 el. (BL) ; Yagi 4 el. (BM) • Ricevitore dedicato a banda stretta (Dn = 300 Hz) • Sistema anticoincidenza e soglia dinamica • Riconoscimento/acquisizione automatica degli echi meteorici con registrazione dei parametri e dei profili di ampiezza Dimensioni minime del meteoroide rilevabili dal radar BLM: 100 micron in configurazione BLM-250W 10 micron in configurazione BL-1kW

  6. Principali attività condotte dal BLM radar • Monitoraggio sistematico dell’attività meteorica di sciame • Calcolo della distribuzione di massa dei meteoroidi • Misure indirette di ozono mesosferico Pupillo et al. (2004)

  7. Campo Marino LLTV Agosto 2004: radar BLM + ottico

  8. LLTV (Low Level Light TV) Camera • CCD: Sony ICX249AL da ½” • Sensibilità: 0.0002 lux a f/1.2 • - Obiettivo asferico: F=8mm f/0.8 • FOV = 44.9° x 34.0° (Diag=55.1°) • Magnitudine stellare limite a 25 frames/sec (exp.= 0.04sec): R=6.9, B=6.4 Obiettivo asferico F=2.6 mm f/1.0 FOV = 122.8° x 97.1° (Diag. 143.5°)

  9. 11/08/2004 03:05:22 UT

  10. 11/08/2004 03:05:22 UT – radioeco n. 42926

  11. 2 l 2 l 2.5 l 2.5 l MIRA (Meteor Interferometer Radar Array) Radar bistatico a singola stazione ricevente interferometrica (sulla direttrice BL) RX Antenna Setup LLTV

  12. Meteor P GPS satellite GPS satellite i = 1 - 4 0 i NB RX NB RX TX 1kW GPS RX BB RX GPS RX wave generator driver marker square square delay detector square Phase Difference Detector spectrum analyzer Dt Df range Dn Vr AoA 0i

  13. MIRA • Parametri misurabili • Direzione dell’eco (azimut e altezza del punto di riflessione P) • Range (distanza TPR percorsa dall’onda elettromagnetica) • Componente radiale della velocità (Doppler) • Polarizzazione • Misurazione del flusso di micrometeoroidi in atmosfera; • Studio delle proprietà dei meteoroidi: massa, parametri di ablazione, densità, ecc. • Identificazione di nuovi sciami meteorici; • Studio strutturale ed evolutivo degli sciami e della componente sporadica; • Ricerca di meteore extrasolari; • Determinazione della quota e misure dei parametri atmosferici

  14. z’ Radiante p’2 p’1 y’ g x’

  15. Simulazione radiante senza background AR=153°; Dec=+22° Disp=1° Nrad = 73 Nbgd = 0 Simulazione radiante con background AR=153°; Dec=+22° Disp=1° Nrad = 73 Nbgd = 57

  16. 2 l 2 l 2.5 l 2.5 l 2 l 2 l 2.5 l 2.5 l MIRA 2 (Meteor Interferometer Radar Array) Radar multistatico a doppia stazione ricevente interferometrica (sulla direttrice BL) MIRA - B 10-20 km MIRA - A Lecce

  17. MIRA 2 • Parametri misurabili • Direzione della traccia + velocità  Orbita • Range (quota, ecc.) • Polarizzazione • Posizione del radiante di ogni singola meteora • Determinazione delle orbite (associazione con i corpi progenitori) • Misurazione del flusso di micrometeoroidi in atmosfera; • Studio delle proprietà dei meteoroidi: massa, parametri di ablazione, densità, ecc. • Identificazione di nuovi sciami meteorici; • Studio strutturale ed evolutivo degli sciami e della componente sporadica; • Ricerca di meteore extrasolari; • Determinazione della quota e misure dei parametri atmosferici

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