2026年11月9日月曜日

343. EMEチャレンジ(3)

<ソフトウエア>


通信ソフトウェアには、普段使用しているJTDX Contest Edition v3.0.0では、Q65やEcho モードに対応していないため、WSJT-Xから派生・発展した WS-Digital Mode Suite v3.2.1(ベータ版)を使用した。


新たにインストールした際、過去のWSJT-Xの設定はそのまま引き継がれており、EME運用に係る追加設定についてはAIに確認しながら慎重に進めた。

設定後、操作パネルからQ65またはEchoモードを選択すると、Astronomical Data(天文データ)ウインドウが表示される。

ここでは月の方位(Az)、仰角(El)、ドップラーシフト量、月までの距離、往復遅延時間など、EME運用で必要な各種パラメータがリアルタイムで更新される。

また、Echoモードでは Echo Graph がポップアップし、自局エコーの有無を視覚的に確認できる。


無線用PCは2階のシャックに設置しており、無線機はアンテナからの同軸ケーブルを短くするため、1階のリビングに配置した。このため、両者をアクティブリピーター機能付きのUSB延長ケーブルで接続。ケーブルの全長は13 mとなったが、CAT制御やオーディオ信号の伝送は安定しており、運用上の問題がないことを確認した。

<自局エコー受信>


アンテナの設営とPCのセッティング等が完了し、次に実際の運用を想定したアンテナの方位・仰角調整に着手した。

今回のEME運用では、いずれの候補日も月が南中付近となる時間帯を中心に選んでいるため、時間
経過による仰角の変化は比較的小さい。

一方、方位は時間とともに少なからず変化するため、月をアンテナの主ビーム内に維持するには、およそ10分間隔で方向修正を行う必要がある。

なお、あらかじめ決めた運用時間帯にEME局がQRVしているとは限らないため、まずは自局エコーの受信を試みることにした。

自局エコー(Own Echo)は、通常のEME QSOのように通信メッセージをデコードするのではなく、自局から送信した信号が月面で反射
して戻ってくる際のエコー成分を検出・測定するものである。

そのため、通信メッセージのデコードに至らない微弱な月面反射波についても、エコー成分の検出やSNRの評価が可能となる。

11月7日の午前8時を開始時刻と定め、20分前にはアンテナの方位・仰角を合わせて月が圏内に入るのを待つ。実際の測定は予定時刻の約5分前からスタートした。

Echoモードでは、1,500 Hzのオーディオ基準トーンを6秒周期で送受信し、月面反射によって戻ってきたエコー成分を解析する。これを50回、100回と繰り返し、指定した回数分の受信データを平均化(アベレージング)することで、ノイズに埋もれたエコー信号を検出しやすくなる。


自局エコーの検出判定には、Q値(測定データの品質を示す指標:0~10)とEcho Graphを用いる。Q値の上昇と、Echo Graphの中央付近(周波数偏差0 Hz付近)に現れるエコーに対応したピークが、重要な判断材料となる。なお、SNRやDFなどの測定値に加え、Astronomical Dataに表示されるDelayなども確認し総合的に評価する。

この日の測定では、Q値は最大2まで上昇したものの、Echo Graph に明瞭なピークは確認できずに終了。

翌日も同じ時間帯で測定を開始。数セット実施後、Q値が0→1→4→8と上昇し、その後もQ値は8を維持した。


Echo Graphにも1,500 Hz付近にピークが現れたが、グラフ全体のノイズ成分と比較すると、まだ明瞭な突出とは言い難く、この段階ではエコー検出の確証を得るには至らなかった。

その後、アンテナの方向を変えながら測定を継続していると、Q値が0→2→3と上昇し、それに合わせてEcho Graphの1,500 Hz付近に明瞭なピークが現れた。

上記の測定データについて複数のAIに加え、公開されているEME関連資料とも照合した結
果、Q値の上昇とEcho Graphに現れたピークなどから、自局の月面反射エコーを検出したものと判断した。

今回の測定では、月までの距離が約39万kmと平均距離より遠く、太陽との離角も約18°であったため、太陽雑音の影響も懸念される条件であったが、自局から送信した信号が約78万kmの往復伝搬を経て月面から戻り、そのエコーを検出できたことは、非常に感慨深い経験であった。

<続く>