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Un radar à météores en construction à Dourbes

Research Topic Chapter
News flash intro
Depuis 2010, l’IASB développe le réseau BRAMS (Stations belges de détection radio de météores) pour détecter et caractériser les météoroïdes tombant dans l’atmosphère terrestre. BRAMS s’appuie sur une technique appelée «diffusion en avant» des ondes radio, qui signifie que les récepteurs et l’émetteur ne se trouvent pas au même endroit. Cela introduit un certain nombre d’avantages mais aussi de complications. Afin de comparer les résultats de BRAMS aux résultats obtenus avec un système de «rétrodiffusion» plus traditionnel, un radar à météores, développé en interne, est actuellement construit au Centre de géophysique de Dourbes. Il devrait émettre ses premières ondes en 2019.
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Pourquoi un radar à météores?

Le réseau BRAMS est un système exploitant la diffusion vers l’avant des ondes radio sur les traînées ionisées créées par les météoroïdes. Avec 26 stations de réception réparties dans toute la Belgique, il a la capacité de détecter un grand nombre de météores grâce à son étendue géométrique. Il a également la possibilité de détecter des particules à grande vitesse qui se vaporisent à des altitudes supérieures à ~ 105 km pour lesquelles les radars à météores traditionnels sont aveugles.

Par contre, reconstituer les trajectoires individuelles à partir d'observations obtenues par plusieurs stations BRAMS est une tâche ardue et toujours en développement. Avec notre radar à météores, il sera beaucoup plus facile de déterminer ces trajectoires et de comparer les résultats de BRAMS avec ceux des radars à météores commerciaux traditionnels.

Caractéristiques du radar

Les radars à météores traditionnels utilisent une version modifiée d'un radar météorologique commercial, ce qui présente l'avantage de fournir un système prêt à l'emploi avec un effort de déploiement limité, mais avec un coût plutôt élevé et avec des possibilités limitées pour modifier le logiciel de contrôle et le programme d'analyse des données.  

L’IASB a plutôt décidé de construire un radar à météores en «interne» à un coût bien inférieur et avec l’avantage de développer une expertise supplémentaire dans le groupe de physique spatiale. L'émetteur et le récepteur sont situés à moins de 100 mètres l'un de l'autre (voir Figure 2).

  • L'émetteur n'émet des impulsions que pendant environ 10% du temps, avec une puissance de crête de l'ordre de 2 kilowatts et une fréquence de quelques dizaines de KHz inférieure à celle de l'émetteur BRAMS (49,97 MHz) afin de détecter les mêmes météores.
  • Le récepteur est constitué d’un système interférométrique utilisant 5 antennes Yagi, similaire à celui installé à Humain pour le réseau BRAMS.

L'utilisation d'impulsions présente l'avantage que la distance totale parcourue par l'onde radio est connue et qu'avec le système interférométrique, la direction du point de réflexion est connue.

Avec deux stations de réception BRAMS classiques supplémentaires à proximité (à 10-15 km du radar météorite), une technique de temps de vol peut être utilisée pour déterminer la trajectoire et la vitesse des météores. Nous nous attendons à ce que le radar à météores émette ses «premières ondes» courant 2019. Ce projet est en partie financé par le Solar-Terrestrial Center of Excellence.

 

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Figure 2 caption (legend)
Figure 2: Etat actuel du radar à météores à Dourbes. A l’avant, les cinq antennes Yagi du système de réception interférométrique. L'émetteur est situé à l'arrière-plan, à environ 100 m. Les câbles RF sont installés dans les gouttières.
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Figure 3 caption (legend)
Figure 3: Câbles RF à l'intérieur du container à Dourbes. Les deux câbles supérieurs sont ceux qui vont à l’émetteur. Ils ont un diamètre plus grand car ils transmettent des puissances maximales de 2 kilowatts. Les six câbles inférieurs sont ceux connectés aux cinq antennes Yagi (l'une d’elles est une Yagi croisée, d'où 6 câbles).