Sferics

Was zum Teufel sind Sferics?

Ein atmosphärisches Funksignal oder Sferics (manchmal auch "Spherics" geschrieben) ist ein breitbandiger elektromagnetischer Impuls, der durch natürliche atmosphärische Blitzentladungen entsteht. Sferics können sich von ihrer Blitzquelle ohne wesentliche Dämpfung im Wellenleiter zwischen Erde und Ionosphäre ausbreiten und tausende Kilometer von ihrer Quelle entfernt empfangen werden.

Quelle: Wikipedia

Warum einfangen?

Microsferics ist ein faszinierendes Referenzprojekt—ein Netzwerk von Sferics-Antennen zur Detektion von Blitzeinschlägen. Durch Triangulation (ähnlich wie bei GPS-Mathematik) können sie den mehr oder weniger genauen Ort jedes Einschlags bestimmen. Das ist nützlich für Wettervorhersagen und die Erkennung von Waldbränden, die oft durch Blitze verursacht werden.

Wenn man Sferics-Frequenzen in Audio umwandelt, liegen sie im hörbaren Bereich, sodass man Blitzeinschläge tatsächlich hören kann. Der Klang ist normalerweise ein Knistern, manchmal aber überraschend melodisch—erinnert an einen Geigerzähler.

Die technische Herausforderung

Sferics befinden sich im VLF-Bereich (Very Low Frequency), um die 10 kHz— ein Problem für die meisten Radios, die nicht für so niedrige Frequenzen ausgelegt sind. Deshalb haben wir unsere eigene Antenne gebaut.

Bei 10 kHz haben wir es mit wahnsinnig großen Wellen zu tun: Eine einzelne Wellenlänge erstreckt sich über etwa 30 Kilometer. Diese Größenordnung erfordert eine beträchtliche Antenne. Eine besondere Eigenschaft solcher massiven Wellen ist ihre Tendenz, zwischen Ionosphäre und Erdoberfläche zu reflektieren—sie springen praktisch mehrmals um den Globus, bevor sie absorbiert werden. Das bedeutet, wir können Sferics aus der ganzen Welt empfangen, sogar australische Blitzeinschläge!

Ohne richtige Triangulations-Mathematik können wir keine genauen Richtungen bestimmen, aber die "Tweeks", die wir aufgenommen haben, stammen typischerweise aus mindestens 2.000 km Entfernung.

Der Bau

Wir konstruierten mehrere "Long-Loop"-Antennen—im Grunde eine Drahtspule mit einem Kondensator am Ende. Je nach Drahtlänge wird ein spezifischer Balun benötigt, um ein elektrisches Signal über ein XLR-Kabel auszugeben.

Lose basierend auf Anleitungen von Calvin R. Graf, bauten wir eine 26 Meter lange Antenne, die mehrfach um einen Holzrahmen gewickelt wurde.

Das Ergebnis

Wir haben mehrere Stunden Sferics-Aufnahmen gemacht, die wir derzeit auf weiteres Potenzial untersuchen.

Hör dem Blitz zu

Wie man hören kann, gibt es ein merkliches 60-Hz-Brummen in der Aufnahme. Das liegt wahrscheinlich an unzureichender Erdung oder unserer Nähe zur geschäftigen Stadt. Trotzdem ist es überraschend, dass wir so klare Ergebnisse so nah an Berlin erzielt haben. Mal sehen, was die Landschaft ergibt!