Der Orion-Komplex
bestehend aus dem bekannten Orion-Nebel und dem Flammen-Nebel. Sie entsprechen den Radioquellen Orion-A und Orion-B. Beide strahlen bei 1420 MHz jeweils mit einem Radiofluss von deutlich unter 1000 Jansky. Orion-A weist einen Radioflux um die 520 Jy auf, während Orion-B sogar mit nur etwa 95 Jy aufwartet.
Im Blickfeld des 3,7 Meterspiegels mit seinem knapp 5° Öffnungswinkel lassen sich die beiden Quellen nicht von einander trennen. Ich gehe deshalb von einem Strahlungsfluss von 600 Jy aus wenn die Quellen durch die Antennenkeule gehen. Dieser Wert stellt bereits eine erhebliche Herausforderung an das System dar. Das am Feed gewonnene Signal-zu-Rausch-Verhältnis ist dabei sehr klein. Instabilitäten im System, vorbeiziehende Wolken, Temperaturdriftphänomene und ähnliche Einflüsse sind unter Umständen viel größer. Jede weitere Signalverarbeitung schwächt das Verhältnis zusätzlich.
Bisher ist mir nur einmal die sichere Detektion des Orion-Komplexes gelungen. Um den 28. September 2018 gab es kaum Klimaschwankungen und der Himmel war mehrere Tage wokenfrei. Dabei konnte der Strahlungsfluss vom Orion-Komplex am unteren Limit der Darstellbarkeit, knapp über dem Rauschteppich identifiziert werden.
Der größere Ausschlag links stellt eine nicht näher identifizierte Radioquelle in unmittelbarer Nähe der Milchstraßenebene im Sternbild Adler dar. Der kleine Ausschlag rechts im Bild stammt vom Durchgang des Orion-Komplexes durch die Sichtline der Antenne um 2:41Uhr UTC. AZ: 180° EL 35°. Das System war leider nicht kalibriert. So kann ich nur vermuten dass die 0,05 dB Signalanstieg etwa den 600 Jy entsprechen. Dabei errechnet sich eine äquivalente Antennentemperatur nur für die Quelle von gerade mal einem Kelvin. Die Aufnahmen wurden im Continuum nahe bei aber nicht auf der Linienfrequenz des Wasserstoffs bei 1420,405 MHz angefertigt.
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Orion Komplex bei 11 GHz
Die guten Beobachtungsergebnisse mit Sonne und Mond auf 11 GHz im März 2025 haben mich dazu bewogen auch nach schwächeren Quellen zu suchen. M42 im Orion kulminiert hier am Standort bei etwa 35° Höhe über dem Horizont. Die Fach-Literatur sagt zu M42 einen Radioflux von ca. 400 Jansky bei 11 Ghz voraus. Die Quelle würde sich dann gemäß dem Performace Calculator von VK3UM mit einem Signalanstieg von nur 0,05 dB im Transitdiagramm von der Umgebung abheben.
Diese Aufgabe stellt große Anforderungen an das gesamte Empfangssystem. Zum einen muß die Ausrichtung auf das Ziel bei einer schmalen Richtkeule von 0,5° mechanisch sehr präziese einzustellen sein. Um das zu erreichen wurde das große Antennensystem (beheizter Spiegel zusammen mit dem Drehgestell => ca. 800 kg) am Mast mit neuen, genaueren Messkalen versehen. Damit kann nun die Azimuthrichtung bis auf 1/10° genau eingestellt werden. Die Elevationshöhe wird jetzt durch einen digitalen Winkelmesser auf +/-0,05° genau ermittelt.
Zum anderen muß das LNB sowie die nachfolgende Signalaufbereitung für lange Zeitintervalle stabil arbeiten. Zu diesem Zweck wurde das Netzteil und die Spannungsversorgung aller beteiligter Komponenten überarbeitet. Nach diesen Modifikationen konnten erste Transitversuche durchgeführt werden. Nach und nach stellte sich dabei heraus, dass das gesamte System eine Missweisung von 1° nach Westen aufweist, sowie etwa 1/4° zu tief zielt. Mit dieser Erkenntnis wurden dann weitere Transitaufzeichnungen durchgeführt. Hier ein Beispiel für eine erfolgreiche Beobachtung:
M42 sollte im Transit für nur wenige Minuten zu sehen sein, so die Vorhersage (HPBW ~ 0,55°, BWFN ~ 1,4° => 6 Minuten Transitdauer). Die im aufgezeichneten Transit (Bild oben) erkennbare Signatur erstrekt sich über etwa fünf Minuten im Diagramm und erhebt sich dabei maximal etwa 0,5 dB über das Rauschen der Umgebung. Die beobachtete Signatur erfüllt demnach die Vorhersagen recht gut, was auf eine gelungene Detektion von M42 hindeutet.
Um die Detektion jedoch sicher zu bestätigen sind weitere Beobachtungen nötig.