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) (1) Dip. Ingegneria Elettronica – Università di Firenze (2) CNR – ISAC (Bologna) (3) Dip. Astronomia – Università di Bologna

Radar meteorico bistatico P Trasmettitore Ricevitore

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)

BLM radar

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

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)

Agosto 2004: radar BLM + ottico Campo Marino LLTV

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°)

11/08/2004 03:05:22 UT

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

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

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

MIRA Misurazione del flusso di micrometeoroidi in atmosfera; 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

z’ Radiante p’2 p’1 y’ g x’

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

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

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