Os sferics (de «atmospherics») são os impulsos de rádio produzidos pelos relâmpagos. Não é preciso um emissor: basta um recetor muito simples, uma antena pequena e uma entrada de áudio para ouvir a atmosfera da Terra a trabalhar.
O que se ouve
Os sferics são pulsos de banda larga, com a maior parte da energia abaixo dos 100 kHz e um máximo entre os 5 e os 10 kHz. Propagam-se no guia de onda entre o solo e a ionosfera, com pouca atenuação, e por isso chegam de tempestades a milhares de quilómetros. Em VLF soam a um contador Geiger a crepitar.
Com um pouco de sorte, e longe do ruído, aparecem sons mais raros:
- Tweeks: pequenos «pings», quando o mesmo sferic chega por dois caminhos, direto e refletido na ionosfera.
- Whistlers: tons que descem de frequência ao longo de alguns segundos. O sinal de um relâmpago sobe pelas linhas do campo magnético da Terra e a dispersão estica-o num assobio.
- Dawn chorus: coro de tons ascendentes pouco antes do nascer do Sol, causado pela interação do vento solar com a magnetosfera, não por relâmpagos.
Um recetor para construir
O YO6DXE (Ciprian, Roménia) tem no canal DX Explorer, entre muitos outros projetos de rádio caseiros, a montagem de um recetor de sferics baseado num desenho do K8TND. É um circuito de um só JFET com um filtro (trap) contra as emissoras de AM, que alimenta um amplificador de áudio (por exemplo um LM386) e uma antena telescópica. Os ficheiros do projeto estão disponíveis sob licença CC BY-NC-SA.
Dicas do vídeo e das montagens deste tipo: afastar-se das linhas elétricas para reduzir o zumbido de 50 Hz e das suas harmónicas; manter a mão no plano de massa do recetor, porque sem isso pode entrar em oscilação; e ligar a saída de áudio à placa de som do computador para gravar e analisar.
- DX Explorer (YouTube) — o canal do YO6DXE, com montagens de recetores e projetos de rádio
- Pesquisar «sferics» no canal — todos os vídeos do canal sobre sferics e VLF
- yo6dxe.com — o blogue do YO6DXE (Ciprian, Roménia), com artigos e esquemas
- K8TND VLF Sferics Receiver (PCBWay) — esquema, lista de material e ficheiros Gerber do recetor (licença CC BY-NC-SA)
- Homebrew Sferics Receiver (Hackaday) — artigo sobre esta montagem
Software
Para gravar e ver o que se recebeu: gravar o áudio e analisar depois o espectrograma, onde os sferics aparecem como riscas verticais e os whistlers como curvas descendentes.
- Audacity — gravar o áudio do recetor
- Sonic Visualiser — espectrogramas para analisar as gravações
Ler e aprender
- Sferics, whistlers and the dawn chorus (Hackaday) — uma boa introdução aos sons naturais em VLF
- Radio atmospheric signal (Wikipedia) — definição, espectro e propagação dos sferics
- Stanford VLF Group — introdução às ondas whistler na magnetosfera
- VLF Natural Radio Experiments — recursos e experiências com rádio natural em VLF
- WR9STL guide — guia de instalação de um recetor VLF comercial
- E202VAR Natural Radio Receiver — projeto de recetor caseiro mais completo, no GitHub
Relâmpagos em tempo real
Para comparar o que se ouve com as tempestades que existem de facto:
- Blitzortung — rede colaborativa que localiza relâmpagos em tempo quase real, em todo o mundo