Ontdek BRAMS: Diepgaand onderzoek naar meteorendetectie


Wist je dat wij bij Cosmodrome meteoren kunnen observeren?

Wat zijn meteoren?

Meteoren, ook wel gekend als vallende sterren, zijn heldere lichtflitsen die ontstaan wanneer ruimtepuin, zoals stofdeeltjes of kleine rotsen, de atmosfeer van de aarde aan hoge snelheid binnendringen en opbranden.

Dit verschijnsel doet zich over het algemeen voor op hoogtes tussen de 80 en 120 kilometer boven het aardoppervlak, in de zogenaamde "ionosfeer". Het overgrote deel van de fragmenten zijn minder dan 1 millimeter groot en verbranden volledig. Grotere exemplaren van enkele centimeters kunnen het aardoppervlak bereiken.

Een meteoor die werd gefotografeerd tijdens de Perseïden op 8 augustus 2007 (door Jimmy Westlake, Colorado, USA).

Waarom meteoren detecteren?

1. Wetenschappelijk onderzoek
Het bestuderen van meteoren draagt bij tot de kennis van het ontstaan van ons zonnestelsel en de oorsprong van planeten. Ook de op aarde terecht gekomen meteorieten geven aanwijzingen over de vorming van ons zonnestelsel.

2. Ruimtepuin bewaking
Meteorendetectie helpt bij het volgen van potentieel gevaarlijke objecten die onze planeet kunnen bedreigen. Door de baan van meteoren te analyseren, kunnen astronomen beter begrijpen welke ruimteobjecten in de buurt van de aarde komen.

Hoe detecteren we meteoren via het BRAMS-project?

Detecteren en karakteriseren van meteoren
Tijdens haar verplaatsing door het zonnestelsel, botst de aarde constant met solide deeltjes van diverse grootte met een diameter gaande van enkele microns tot enkele meters. Wanneer ze in contact komen met de atmosfeer, warmen de deeltjes sterk op en kunnen ze een lichtverschijnsel veroorzaken. 

Maar deze deeltjes produceren ook een spoor van elektronen in hun kielzog, waarop een VHF-radiogolf (very high frequency), die wordt uitgezonden vanop de grond, weerkaatst kan worden. 

Het BRAMS-project (Belgian RAdio Meteor Stations) is een netwerk van ontvangststations voor het bestuderen van de “radio”-meteoren. Het is een initiatief van het ‘Belgian Institute for Space Aeronomy’ of BISA. Het radiobaken van dit project staat geïnstalleerd in Dourbes en zendt een radiosignaal, een constante fluittoon; uit op de frequentie van 49.97 MHz. Dit signaal reikt slechts zo’n 30 tot 50 km ver en verder afgelegen ontvangers kunnen het niet rechtstreeks ontvangen omdat ze door de kromming van de Aarde onder de “ontvangst”-horizon bevinden. Wanneer een meteoor de aardatmosfeer binnendringt, zal het radiosignaal dat vanuit Dourbes omhoog straalt, worden weerkaatst dankzij de ontstane elektromagnetische spiegel. Dit gereflecteerde signaal kan vervolgens op ontvangststations op aanzienlijke afstand worden gedetecteerd.

Materiaal gebruikt voor radio-detectie
Brams is een netwerk van ontvangstations voor het bestuderen van de “radio”-meteoren. 
De hoofdoelen zijn: 
1. Het bepalen van de baan van de meteoren.
2. Het bepalen van hun massa- en snelheidsverdeling.

Kaart van België. In Limburg is er een kleine cluster van ontvangststations.
Ontvangstantenne op het dak van Cosmodrome
Zendantenne in Dourbes

Resultaten:
De analyse van het signaal staat toe grafieken te maken in de vorm van spectrogrammen die de inhoud en frequentie van het signaal tonen in functie van de tijd. Op het spectrogram hieronder is de verticale lijn het signaal van de zender, dat zich voortplant op de grond. De verticale lijnen zijn de echo’s van meteoren en de langste signalen in een S-vorm (gedeeltelijke sinus) zijn weerkaatsingen van de radiogolf op vliegtuigen. 

Legende: Groen & Rood: ontvangstations – Blauw: Zender 

CAMS

Naast het BRAMS-systeem maken we ook gebruikt van CAMS. Dit staat voor "Cameras for Allsky Meteor Surveillance" en verwijst naar een netwerk van geautomatiseerde camera's die de hele hemel in de gaten houden om meteoren visueel waar te nemen. Deze camerasystemen worden ingezet in de astronomie om meteoren te registreren en hun baan te bepalen. CAMS stelt astronomen in staat om de oorsprong en eigenschappen van meteorenzwermen te bestuderen, wat bijdraagt aan ons begrip van de kosmische brokstukken die onze atmosfeer binnendringen. Het netwerk van CAMS-camera's biedt waardevolle gegevens voor het analyseren en traceren van meteoren over de hele wereld.

Op het dak van Cosmodrome staat ook een CAMS-camera. We kunnen gebied BE0008 en BE0007 vanuit Genk waarnemen. 
De resultaten zijn verbluffend. Om een voorbeeld te geven; In juli 2022 hebben we heel wat heldere meteoren kunnen “vangen”. 

De camera's op Cosmodrome maken deel uit van het Benelux-netwerk, wat betekent dat de gehele regio goed gedekt is. Het voordeel van een uitgebreid aantal camera's is dat zelfs als het op één locatie bewolkt is, een andere locatie toch de benodigde dekking biedt. In een uitgestrekte wolkenzone kunnen we helaas niet veel doen! Daarom is CAMS alleen bruikbaar bij mooi weer (en bij voorkeur weinig maanlicht), terwijl BRAMS continu, 24/7, operationeel is.

Zelf meehelpen?

Dat kan! Via het burgerwetenschapsproject “Radio Meteor Zoo” kan je zelf mee meteoren tellen.
Nog meer weten? Klik hier