W sobotę i niedzielę, 17 i 18 października 2026 roku, radioteleskop w holenderskim Dwingeloo skierował antenę w stronę Wenus i nadawał. Planeta była wtedy około 42 mln km od Ziemi. Odbite od niej sygnały złapał radioteleskop Astropeiler Stockert, który stoi na górze Stockert koło Bad Münstereifel w Niemczech. Droga tam i z powrotem zajęła falom radiowym prawie pięć minut. Z nagranego echa zespół odczytał dziesięcioznakową wiadomość: „VENUS ECHO”.
Od Księżyca do Wenus
Fale radiowe odbijają się od przeszkód podobnie jak dźwięk od zbocza góry. Krótkofalowcy korzystają z tego od dawna: kierują sygnał na Księżyc, a odbicie odbierają inne stacje, czasem na drugim końcu świata. Ta technika nazywa się EME (od ang. Earth–Moon–Earth, czyli Ziemia–Księżyc–Ziemia) i w Dwingeloo jest na porządku dziennym.
Wenus to zupełnie inna skala. W czasie eksperymentu była ponad sto razy dalej niż Księżyc. W latach 60. i 70. XX wieku takie odbicia, nazywane EVE (Earth–Venus–Earth), wykonywały wielkie obserwatoria, żeby radarem zajrzeć pod chmury planety i sporządzić mapy jej powierzchni. Amatorom udało się to dotąd tylko dwa razy. W 2009 roku niemiecka organizacja AMSAT-DL wysłała sygnał i odebrała echo z obserwatorium w Bochum, z anteny o średnicy 20 m. W marcu 2025 roku zrobił to ten sam zespół, który wrócił do eksperymentu teraz.
Od pojedynczego tonu do wiadomości
W 2025 roku Dwingeloo wysłało w stronę Wenus czysty ton na częstotliwości 1299,5 MHz, w amatorskim paśmie 23 cm. Nadawanie trwało 278 sekund, czyli mniej więcej tyle, ile sygnał leciał tam i z powrotem, więc zaraz po nim antena mogła nasłuchiwać własnego echa. Udało się, ale czysty ton mówi tylko tyle, że ktoś nadaje. Zespół planował wtedy także sygnały niosące dane, jednak nadajnik zamontowany na tę okazję w ognisku anteny zaczął się psuć po czterech udanych nadaniach. Resztę prób przełożono na październik 2026 roku.
Tym razem wiadomość zakodowano w sygnale M-FSK. To sposób przesyłania danych, w którym nadajnik przeskakuje między kilkoma ustalonymi częstotliwościami, a każda z nich oznacza inny symbol. Sygnał zaprojektowali wolontariusze CAMRAS, fundacji opiekującej się radioteleskopem w Dwingeloo, razem z Open Research Institute (ORI). To amerykańska organizacja non-profit, która rozwija otwarte oprogramowanie radiowe i łączność kosmiczną. Do wiadomości dodano korekcję błędów, czyli nadmiarowe dane, z których odbiornik odtworzy fragmenty zniekształcone po drodze.
Nadawano też powolny alfabet Morse’a i ciągi Zadoffa-Chu. To specjalne sekwencje cyfrowe, które łatwo wyłowić z szumu, bo odbiornik wie dokładnie, czego szuka. Ich echa na razie nie udało się odzyskać z nagrań.
Dlaczego echo z Wenus tak trudno odczytać
Odległość to nie jedyny kłopot. Ziemia i Wenus krążą wokół Słońca i obracają się, więc częstotliwość odbitego sygnału przesuwa się, a to przesunięcie samo cały czas się zmienia. To efekt Dopplera, ten sam, przez który syrena przejeżdżającej karetki zmienia ton. Do tego sygnał oświetla całą tarczę planety. Jedna jej strona oddala się od nas, druga przybliża, więc echo wraca nie tylko przesunięte, ale też rozmyte.
Odbiornik musi najpierw dokładnie wyliczyć i usunąć te przesunięcia, a potem długo uśredniać nagranie. Działa to podobnie jak zdjęcie nocnego nieba z długim czasem naświetlania: przypadkowy szum się wygładza, a słaby, powtarzalny sygnał z każdą minutą coraz wyraźniej wyłania się z tła. Żeby odczytać „VENUS ECHO”, trzeba było uśrednić około 40 minut odebranych ech.
Dlatego nie wystarczyły tryby cyfrowe, których krótkofalowcy używają do bardzo słabych sygnałów. Analiza łącza, którą ORI przygotowało z innymi grupami, pokazała, że przy antenach używanych w tych próbach żaden z gotowych trybów nie miał szans. Stąd sygnał zaprojektowany specjalnie pod Wenus.
Okno na taki eksperyment jest krótkie. Wenus musi być w pobliżu dolnej koniunkcji, czyli przechodzić między Ziemią a Słońcem. Jest wtedy najbliżej nas, a zdarza się to mniej więcej co 580 dni.
Dwa radioteleskopy z 1956 roku w rękach wolontariuszy
Oba instrumenty mają po 70 lat. Antena w Dwingeloo ma 25 m średnicy, a po otwarciu w 1956 roku przez krótki czas była największym radioteleskopem na świecie. Pomogła zmapować ramiona spiralne Drogi Mlecznej. Około 2000 roku przestała być potrzebna zawodowcom, stała bezczynnie i rdzewiała. W 2007 roku pasjonaci założyli fundację CAMRAS, odnowili teleskop i od 2014 roku go prowadzą. Pracują przy nim krótkofalowcy, astronomowie amatorzy, inżynierowie i studenci.
Astropeiler Stockert to pierwszy w Niemczech w pełni ruchomy radioteleskop, także zbudowany w 1956 roku i także z anteną 25-metrową. Dziś utrzymują go wyłącznie społecznicy ze stowarzyszenia Astropeiler Stockert e.V.
Zespół z Dwingeloo odbierał już sygnały sondy Voyager 1, oddalonej od Ziemi o prawie 25 mld km. Dla czytelników zajmujących się sieciami mesh ciekawszy może być inny wyczyn. W październiku 2021 roku część tej grupy odbiła od Księżyca pakiet LoRa. To ta sama technika radiowa, na której działają sieci MeshCore i Meshtastic. Pakiet nadał mały układ Semtech LR1110, a po drodze pokonał w sumie ponad 730 tys. km.
Do radioastronomii nie trzeba zresztą 25-metrowej anteny. Sygnał wodoru z naszej Galaktyki da się odebrać anteną z tektury i folii oraz tanim odbiornikiem SDR. Opisywaliśmy to niedawno.
Nasłuchiwały też duże obserwatoria
Echa z Wenus słuchały również profesjonalne radioteleskopy. Jedna z anten holenderskiego radioteleskopu Westerbork (WSRT), wyposażona w nowy odbiornik Ambient-L, także zdekodowała wiadomość. W sobotę 17 października słuchały też 100-metrowa antena w Effelsbergu, 76-metrowy teleskop Lovella i inne radioteleskopy brytyjskiej sieci eMERLIN. Ich nagrania zespół przeanalizuje później.
Sygnał projektowano z myślą o antenach o średnicy około 20 m. Według ORI zapas, jaki dała 100-metrowa antena w Effelsbergu, pozwolił przy okazji wypróbować także gotowe tryby do bardzo słabych sygnałów. Porównanie wyników z różnych miejsc i różnych sygnałów dopiero przed zespołem.
Kolejne próby i otwarte dane
Dokładna dolna koniunkcja Wenus wypadła w weekend 24–25 października. Zespół zaplanował na ten czas powtórkę eksperymentu, licząc na jeszcze lepsze odbicia, a 24 października także sesję EME na 1299,65 MHz. Według zespołu krótkofalowcy mogli ją usłyszeć nawet na stosunkowo małych antenach talerzowych.
CAMRAS zapowiada publikację wyników, a wszystkie surowe nagrania ma udostępnić jako otwarte dane. Tak było po eksperymencie z 2025 roku: nagrania leżą w serwisie data.camras.nl razem z przykładowym notatnikiem, który pokazuje, jak wyłowić z nich echo Wenus.
Następna okazja przyjdzie 1 czerwca 2028 roku. Geometria będzie wtedy inna: Wenus przejdzie zaledwie około 0,8° od tarczy Słońca, podczas gdy w październiku 2026 roku dzieliło je 6,5°.
Artykuł powstał na podstawie komunikatów fundacji CAMRAS, Open Research Institute i DARC.
