Le Chant des Étoiles


« Le Chant des étoiles » *** est un projet scientifique (radioastronomie, astrophysique) et culturel (PSC) d’expérimentations en radio, radioastronomie, communications hyperfréquences par la station radioamateur et radioamateur par satellites F4KLO de l’Association Dimension Parabole sous convention avec l’Etablissement Public du Parc et de la Grande Halle de la Villette, EPPGHV.

Une des premières « lumière » de la Galaxie reçue par le radiotélescope

L’association s’est fixée comme premier objectif la réhabilitation du radiotélescope qui a été conçu lors de la création de la Cité des Sciences et de l’Industrie et du Parc de la Villette à Paris 19ème vers les années 1985-1986. L’idée de son initiateur Michel Charles était de présenter l’astronomie aux visiteurs au moyen d’un radio-télescope, un télescope optique n’étant pas idéal dans la journée à Paris. Le radiotélescope a donc été construit pour l’écoute des signaux radio en provenance de sources radio, la Galaxie en particulier. Mais, le radiotélescope commandé à l’Observatoire de Paris Meudon, assemblé et essayé à Nançay, puis transporté dans le parc de la Villette, n’avait jamais pu être activé. Il s’y est lentement rouillé faute d’entretien pendant 33 ans !

L’antenne de 10 m du radiotélescope F4KLO sur monture équatoriale

En 2008 l’Association des Radioamateurs de Paris (l’ARP75 est devenue depuis une amicale) avait signé avec l’EPPGHV une convention en vue de la réhabilitation du radiotélescope. L’association « Dimension Parabole » qui a pris la suite de l’ARP75, a obtenu en 2018 le renouvellement de la convention signée en 2008 avec l’EPPGHV.

La Folie N4 proche du radiotélescope abrite le studio de la webradio *DUUU et le radioclub F4KLO

Le radio club de Dimension Parabole F4KLO situé dans la Folie N4 est un Etablissement Local de l’association représentative des radioamateurs, le Réseau des Emetteurs Français pour le département 75, ville de Paris.

Le Service Amateur est géré en France par l’Agence Nationale des Fréquences (ANFR). Cette agence a attribué l‘indicatif d’appel F4KLO (Foxtrot 4 Kilo Lima Oscar) à la station expérimentale du radio club hébergé dans la Folie N4.

Les associations radioamateurs sont regroupées au sein de l’International Amateur Radio Union (IARU).

Le service Amateur et le Service amateur par Satellite sont reconnus par l’Union Internationale des Télécommunications.

Les buts du projet sont multiples. Le premier consistera à cartographier la Galaxie en trois dimensions en effectuant des mesures sur les signaux reçus depuis l’espace autour de la fréquence de la raie d’émission de l’atome d’hydrogène. C’était le but initial du radiotélescope lors de sa conception.

Photographie de notre Galaxie, la voie lactée

L’ensemble des observations effectuées pendant un peu plus de neuf mois a été compilé sous forme d’un film qui illustre le décalage de la Galaxie par rapport à l’axe de visée au zénith pendant la rotation de la Terre autour du soleil.

Pour voir la compilation des observations cliquer sur ce lien.

Pour leurs radiocommunications expérimentales les radioamateurs utilisent des récepteurs et des émetteurs. Afin de communiquer entre eux à grandes distances avec des ondes qui continuent en ligne droite – comme le faisceau lumineux d’un laser – , les radioamateurs utilisent différents moyens naturels ou artificiels de réflexion de leurs émissions pour les renvoyer vers le sol.

La Lune est souvent appelée OSCAR 0 (zéro) par les radioamateurs

Ce sont par exemple les communications par réflexion sur la Lune, appelées liaisons « Earth-Moon-Earth » ou « EME ». La deuxième activité au sein du radio club F4KLO consistera donc à effectuer des communications radioamateurs via la Lune utilisée comme réflecteur passif !

Dans le projet il est également prévu d’effectuer des télécommunications avec des stations radioamateurs relayées par un satellite géostationnaire. Le module radioamateur, financé par le Qatar, a été construit au Japon sous la responsabilité de l’association des Radioamateur par Satellite en Allemagne (AMSAT-DL). Le satellite a été lancé avec succès le 15 novembre 2018 par une fusée Falcon-X. Les deux modules transpondeurs (l’un à bande large pour la télévision, l’autre pour les autre modes de communication à bandes étroites) ont reçus la dénomination Qatar-OSCAR 100 (QO-100) car c’est le centième satellite radioamateur ! (Orbiting Satellite Carrying Amateur Radio, OSCAR). Toutes les stations situées à l’intérieure de la surface de couleur claire sur la carte peuvent entendre et transmettre vers le satellite géostationnaire. QO-100 vient de fêter sa première année d’activité.

Couverture au sol du satellite Québec Oscar 100 (QO-100)

Nous participons ainsi – à notre niveau – à l’éducation individuelle et collective, à la diffusion des savoirs scientifiques, aux échanges culturels internationaux et aux rapprochements entre les hommes, cela « sans intérêt pécuniaire« , conformément à notre statut radioamateur, reconnu par l’Union internationale des télécommunications (UIT) au titre du service radioamateur et du service radioamateur par satellite.

Le projet « Le Chant des étoiles » permettra de faire découvrir au Public l’astronomie, le radioamateurisme, et de promouvoir les carrières scientifiques et les relations humaines par delà les frontières. Des démonstrations et des ateliers didactiques seront organisés dans ce sens.

Malheureusement plus de trente années sans entretien on fait leur œuvre et la mécanique a souffert. La goupille en place sur le réducteur d’un des deux moteurs destinés à faire tourner l’antenne a joué son rôle de sécurité mécanique en se cassant lors d’un essai de rotation. L’origine de cette panne est dans le second réducteur du moteur de déclinaison dans lequel de l’eau s’est infiltrée ayant entraîné la formation de rouille qui a grippé le mécanisme. C’est donc l’ensemble de la mécanique qui a du être révisée.

Récemment, Dimension Parabole a obtenu de l’EPPGHV le passage en sous-sol d’un câble électrique qui alimente le radiotélescope et un câble Ethernet pour relier l’instrument au monde extérieur. Ensuite l’équipe de DP a réveillé l’instrument en mettant sous tension le préamplificateur placé derrière le dipôle récepteur situé dans une cavité tout en haut du mat au foyer primaire de l’antenne. La câble coaxial qui relie le préamplificateur au récepteur a été en partie remplacé. L’adjonction d’un second préamplificateur réglé sur 1200-1400 MHz et d’un filtre passe-bande devant un récepteur Software Defined Radio complète le dispositif provisoire. Les signaux captés par l’antenne du radiotélescope sont rediffusés par un serveur sur le site WebSDR de Dimension Parabole et analysés par des micro-ordinateurs sur place, mais accessibles par Internet. Lire les détails sur l’activation récente de la réception et les première images obtenues de la Galaxie dans les pages d’actualités.

Bien que l’antenne du radiotélescope soit actuellement bloquée au zénith, l’alimentation du préamplificateur d’origine connecté au dipôle récepteur permet de recevoir les signaux de la raie hydrogène neutre autour de 1420,4 MHz. Deux fois par jour la rotation de la Terre provoque le passage de notre Galaxie dans l’axe de visée du radiotélescope. Ceci permet de calculer une image quotidienne comme celle ci-dessous.

Quatre récepteurs SDR sont actuellement connectés en parallèle sur l’antenne du radiotélescope. Les deux premiers LimeSDR et SDRduo sont consacrés à la radioastronomie et reçoivent, comme on l’a vu, les signaux de la raie hydrogène de la Galaxie. Un second SDR est géré par le programme SatNOGS pour la réception des satellites défilants LEOSAR (NOAA/METOP) sur 1540 MHz. Un troisième SDR calcule le spectre des signaux dans une bande d’un MHz entre 1544 et 1545 MHz accessible par Internet aux membres de l’équipe. Cette bande est celle des transpondeurs du système mondial de détection des balises de détresses par le système de satellites COSPAR/SARSAT et MEOSAR (GPS, Galileo et GLONASS). Ce système comporte en plus des satellites géostationnaires (GEOSAR). Ci-dessous spectrogramme illustrant les signaux du transpondeur de Galileo entre 1544,050 et 1544,150 MHz. On aperçoit à 1544,055 MHz la modulation BPSK et les deux bandes latérales à +/- 5 KHz de la balise BPSK 2400 Bauds. Un peu au-dessus de 1544,070 survient une rafale de balise de détresse 406 MHz sous forme d’un trait vertical de porteuse non modulée pendant 160 ms suivie d’une trame modulée à 400 Bauds.

Capture WebSDR du satellite Galileo GSAT0201 le 29-03-2020 à 17:40 UTC Elevation 87°

Dimension Parabole s’est associée avec les Hackers d’Electrolab (Nanterre) qui ont accepté de l’aider et de prendre en charge la révision mécanique de la motorisation de l’antenne.

Grâce à un extracteur fabriqué spécialement ce motoréducteur en panne a été récemment démonté pour être réparé

Dimension Parabole partage avec la radio par internet *DUUU l’usage de la folie N4 située à proximité du radiotélescope. Une station radioamateur y est en cours d’installation au contact du studio d’enregistrement de *DUUU.

Actualité du projet au jour le jour

Historique du projet « le Chant des Etoiles »

*** « Le Chant des étoiles » – Un compositeur français, Louis Dandrel, a créé en 2000, Le Chant des étoiles, une œuvre inspirée du son des astres où sont transposées des ondes captées par des radiotélescopes.