Ciprian Sufitchi N2YO

N2YO: Ne aflam la Dayton Hamvention, este data de 21 mai 2016 si sunt onorat sa-l am alaturi pe Joe Taylor K1JT care a acceptat sa acorde un scurt interviu pentru Radioamator.ro despre realizarile sale ca astrofizician, profesor si radioamator, ca autor al catorva populare protocoale de comunicatii pentru semnale slabe folosite in traficul de zi cu zi. O sa va adresez prima intrebare: de unde provine interesul pentru radioamatorism si care este puntea care exista intre radioamatorism ca hobby si radioastronomie?

K1JT: Am fost interesat de radioamatorism inca de cand eram copil, in jurul varstei de 10 sau 11 ani, impreuna cu fratele meu mai mare cu un an si jumatate decat mine. Am invatat impreuna codul morse si apoi am obtinut licenta novice de radioamator, asa cum era pe atunci, cred ca aveam 13 ani. Am inceput activitatea pe benzile de unde scurte, 40 de metri CW, de asemenea pe 80 de metri, dar am fost imediat interesat si de benzile VHF. Cativa ani mai tarziu, dupa ce in anii facultatii imi doream sa obtin specializarea in matematica, fiind bun in scoala la aceasta materie, am descoperit destul de repede ca fizica este un domeniu foarte interesant si ca ma distrau de minune laboaratoarele de fizica mai mult decat demonstratiile la teoremele matematice. Asa ca am comutat de la matematica la fizica, urmand ca lucrarea mea de diploma sa fie din domeniul astronomiei si in particular al radioastronomiei. Intamplarea face ca si fratele meu a devenit fizician si fireste era si el radioamator, apoi a obtinut doctoratul in fizica, devenind profesor la universitate. Cu parere de rau trebuie sa va spun insa ca fratele meu a murit acum cativa ani si imi este tare dor de el.

N2YO: Care a fost primul dumneavoastra indicativ de radioamator?

K1JT: Primul meu indicativ a fost KN2ITP, apoi pentru mai multi ani am fost K2ITP, am avut cativa ani un indicativ VK cand am fost in Australia.

N2YO: Care a fost domeniul de interes in radioamatorism in perioada in care ati fost implicat in activitatile de cercetare care au condus la obtinerea Premiului Nobel pentru fizica?

K1JT: La inceput cand ma fascinau benzile VHF si in special banda de 6 metri, propagarea a fost gozava, asta se petrecea la sfarsitul anilor '50, la varful celui mai bun ciclu solar din toate timpurile. Din nefericire nu toate tarile lumii aveau privilegiul pe atunci de a opera in banda de 6 metri, dar in Statele Unite faceam cu usurinta legaturi de pe o coasta pe alta in fiecare zi mai ales iarna prin reflexie pe stratul F2, iar ocazional lucram backskatter statii din Europa. Imi amintesc ca erau o serie de balize, una din ele in insulele Azore pe care o puteam monitoriza in cele mai multe diminete. Am facut si o serie de legaturi la mare distanta cu statii din America de Sud, din Argentina, tara in care se acordase deja permisiunea de a se opera in banda de 6 metri. Revenind la intrebare, in perioada cand faceam cercetare ca tanar asistent universitar la Univeristy of Massachusetts, am pus deoparte activitatea de radioamatorism, mai faceam cate o legatura poate o data pe an, dar mi-am mentinut autorizatia valabila si mi-am pastrat abilitatile de operator in cod morse. Am fost insa foarte ocupat cu munca, imi intemeiasem o familie, nu prea mai aveam timp de altceva. Totusi, cred ca interesul meu principal cand eram activ ca operator a fost in benzile VHF si am fost intotdeauna interesat de semnalele slabe. Concidenta face ca in preajma perioadei cand am obtinut doctoratul la Universitatea Harvard au fost descoperiti pulsarii de catre radioastronomi de la Universitatea Cambridge din Anglia, in 1967, eu fiind unul dintre primii astronomi americani care a fost cercetator in domeniul pulsarilor. Imediat dupa ce mi-am sustinut teza de doctorat am ramas la Harvard timp de un an pentru activitati post-doctorat si am inceput sa lucrez studiez recent descoperitele obiecte ceresti.

N2YO: Credeti ca interesul pentru radioamatorism a avut un efect pozitiv in activitatea stiintifica si in cariera dumneavoastra?

K1JT: Absolut. A fost mai ales un mod de ma introduce in domeniul stiintei, al fizicii in particular, pentru ca aveam deja un interes in electronica si ma autoinstruisem in domeniul teoriei electromagnetismului. In plus, in perioada in care lucram in radioastronomie, deseori aveam nevoie sa construiesc echipamente specializate noi, de pilda receptoare de zgomot redus, iar experienta mea de radioamator a fost foarte folositoare. Abilitatie tehnice de radioamator au completat pregatirea mea profesionala, mai degraba legata de astrofizica si mai putin de folosirea instrumentelor.

N2YO: A fost Russell Hulse, partenerul cu care ati impartit premiul Nobel pentru fizica in 1993, si el radioamator ca si dumneavoastra?

K1JT: Da, a fost, dar nu ne-am cunoscut datorita faptului ca amandoi eram radioamatori. El venea de la University of Massachusetts, era proaspat absolvent in domeniul fizicii si l-am abordat intr-o buna zi sugerandu-i un subiect posibil pentru teza de doctorat, in caz ca daca era interesat. Se pare ca era intr-adevar interesat. Am aflat abia mai tarziu ca amandoi eram radioamatori.

Medalia primita de Joe k1JT cu ocazia decernarii premiului Nobel pentru fizica in 1993.
Fotografiile au fost facute la conferinta Societatii Radioastronomilor Amatori (SARA) in anul 2014,
cand K1JT a fost invitat special si a lasat ca medalia sa sa circule prin sala pentru a fi admirata

N2YO: Ne puteti explica, intr-un limbaj pentru necunoscatori, ce reprezinta descoperirea pe care ati facut-o, respectiv sistemele binare de pulsari?

K1JT: Desigur. La vremea cand sistemele binare de pulsari au fost descoperite existau deja destul de multi pulsari identificati. Pulsarii sunt stele neutronice, adica stele alcatuite nu din materie atomica, ci din materie nucleara. In materia nucleara atomii nu mai poseda electroni si nici spatiu liber intre atomi. Electronii au fost fortati sa se recombine in nucleu cu protonii formand neutroni. Densitatea materiei din care sunt formate stelele neutronice este de aproximativ un miliard de tone pe centimetru cub. Asemenea materie nu poate fi creata pe Pamant in orice cantitate, ea exista doar in centrul atomilor, insa natura poate rezolva aceasta problema in spatiul interstelar in cazul stelelor neutronice. Aceste obiecte ceresti sunt puternic magnetizate, se rotesc rapid si genereaza unde electromagnetice pe care noi le receptionam sub forma unui flux de zgomot radio de banda larga care baleiaza cerul. Acesta este un pulsar, receptionam cate un puls de fiecare data cand pulsarul emite in directia noastra. Descoperirea pulsarilor binari a fost unda de mare importanta. Acestia se cheama "binari" pentru ca orbiteaza o alta stea. Masurand deviatia Doppler a frecventei pulsarului putem sa facem o analiza dinamica a orbitei cu foarte mare precizie, testand astfel natura gravitatiei atunci cand doua stele graviteaza una in jurul celeilalte. Precizia masuratorilor este suficient de buna astfel incat cu usurinta putem face distinctia intre gravitatia newtoniana, asa cum Isaac Newton a descris-o in teoria sa in secolul al XVII-lea, si gravitatia einsteniana, teorie a carei baze a fost pusa in jurul anului 1915 - teoria relativitatii generalizate. Importanta acestei descoperiri a fost aceea ca am fost in masura sa punem in evidenta un test foarte sensibil al unui aspect al teoriei relativitatii a lui Einstein, care nu a putut fi efectuat pana in acel moment.

N2YO: Potrivit informatiilor mele, descoperirea pulsarilor binari a fost facuta in 1974, insa premiul Nobel a fost decernat abia 19 ani mai tarziu, cum explicati acest lucru?

K1JT: Da, este interesant. Semnificatia potentiala a descoperirii a fost recunoscuta aproape imediat, dar masuratorile necesare s-au facut asupra unei valori care se acumuleaza gradual o data cu trecerea timpului, asa incat a trebuit sa colectam date mai multi ani, pentru a putea pune in evidenta faptul ca de fapt orbita isi mareste viteza, potrivit teoriei relativitatii. Eu sunt de parere ca cei mai multi au avut incredere imediat in experiment si in rezultatele acestuia prin anii '80, insa precizia masuratorilor se imbunatatea continuu, an dupa an. Uneori este nevoie de mai multi ani pana cand o descoperire stiintifica este apreciata pentru semnificatia pe care o are.

N2YO: (glumind) Poate chiar sunteti norocos ca ati avut de asteptat doar 19 ani, ma gandesc ca in cazul altor fenomene ati fi putut astepta chiar si 100 de ani...

K1JT: (razanad) Intr-adevar, ar putea fi chiar prea mult de asteptat pentru o singura persoana.

N2YO: Sunteti cunoscut mai ales pentru descoperirea sistemelor binare de pulsari, insa in ce alte domenii de cercetare ati fost implicat la Priceton University?

K1JT: Experimentul legat de sistemele binare de pulsari a fost unul care necesita multa rabdare, pentru obtinerea preciziei masuratorilor care crestea cu trecerea timpului. Am lucrat la acest experiment pe intreaga durata a activitatii mele de la Princeton pana am iesit la pensie, insa masuratorile trebuiau facute doar 1-2 saptamani in fiecare an, in restul timpului putand face alte lucruri. Munca mea a fost in cea mai mare parte legata de radioastronomia experimentala, si am utilizat instrumente mari, cum este de pilda radiotelescopul Arecibo din Porto Rico, in primul rand pentru studierea pulsarilor, nu doar a celor din sistemele binare. Am descoperit un mare numar de pulsari de la Arecibo, incluzand cativa asa-numiti "pulsari milisecunda", care se rotesc mult mai rapid decat pulsarii traditionali. La vremea cand lansasem proiectul cu Russell Hulse, existau doar cateva zeci de pulsari descoperiti, insa la aceasta ora au fost detectati circa 2500, numar care include aproximativ 250 de pulsari in sisteme binare, asa ca descoperirea noastra a fost prima din multe ce aveau sa urmeze. Coincidenta face ca sistemul binar descoperit de noi sa fie si cel mai bun, si cred ca am fost norocosi. Acest sistem are o perioada orbitala foarte scurta, cele doua stele gravitand una in jurul celeilalte in mai putin de 8 ore, ceea ce face ca radiatia gravitationala sa fie mai intensa. De asemenea, sistemul are o orbita excentrica, in loc ca orbita sa fie circulara, ea este o elipsa alungita, fapt care si el amplifica radiatia gravitationala.

N2YO: Mai sunteti implicat in activitatea de la catedra?

K1JT: Nu mai predau cursuri la universitate, m-am pensionat acum cativa ani, mai am insa un birou la departamentul de fizica de la Princeton University unde sunt prezent aproape in fiecare zi. In principal nu fac decat sa asist si sa consiliez studenti si colegi, pe care ii incurajez in activitatea lor, oferindu-le o mana de ajutor atunci cand au nevoie de aceasta.

N2YO: Ce anume va intereseaza cel mai mult la ora actuala in radioamatorism?

K1JT: Cred ca in cea mai mare parte a timpului in care am facut radioamatorism am fost implicat in dezvoltarea unor algoritmi care ne permit sa facem extractia de precizie a semnalelor din zgomot si probabil ca sunteti familiar cu protocoale WSJT, JT65, JT9, WSPR. Ma amuzam de unul singur invatand teoria informatiei, pe care nu avusesem ocazia sa o studiez in scoala, asa ca am petrecut ceva timp in biblioteca facultatii de inginerie si mi-a facut chiar mare placere sa invat. De asemenea, am fost foarte incantat sa pun laolalta teoria legata de comunicatii, informatie cu aspecte practice, rezultate concrete in realizarea de software care poate fi folosit de radioamatori.

N2YO: Ati receptionat vreodata semnale de la vreun pulsar folosind echipamente din dotarea radioamatorilor, de acasa?

K1JT: Da, am facut si acest lucru, si a fost foarte distractiv. Nu este ceva usor de facut, in parte pentru ca banda de trecere a receptorului trebuie sa fie larga. Se poate folosi banda de 432 MHz, sau cea de 1296 MHz, care este probabil banda ideala, o antena parabolica de 12 ft (3,6 m - n.r.) diametru, dar numai daca se foloseste un receptor cu banda de trecere foarte larga, de aproximativ 10 MHz, poate mai mult chiar. Un transverter ar fi suficient pentru inceput, dar este necesar un amplificator IF pentru 144 MHz sau 28 MHz cu banda de 10 MHz si un sistem adecvat de procesare a semnalului in continuare.

N2YO: Astrofizica si studiul semnalelor de mica putere par sa fie doua domenii complet deconectate, totusi credeti ca interesul in astronomie ca profesionist a contribuit la succesul in dezvoltarea software a protocoalelor de comunicatie la mare distanta folosind putere foarte redusa?

K1JT: Cred ca tehnicile pe care le-am elaborat in radioastronomie pentru observarea pulsarilor fac parte din bazele algoritmilor software pentru protocoalele de receptie a semnalelor slabe, deci sunt tehnici similare. Este vorba despre procesarea digitala a semnalelor, cu aspecte speciale legate de receptionarea pulsarilor si cu alte caracteristici in cazul comunicatiilor de radioamatori, dar acestea sunt detalii relativ minore, ambele aspecte avand aceeasi metodologie comuna, procesarea digitala a semnalelor, in comun fiind chiar si unele rutine software.

N2YO: Sunteti autorul mai multor protocoale de comunicatii pentru receptia semnalelor slabe. De care dintre acestea credeti ca v-a produs ce mai mare satisfactie atunci cand l-ati oferit radioamatorilor?

K1JT: Greu de raspuns la aceasta intrebare. Cred ca JT65 pentru ca a castigat o mare popularitate, fiind o metoda foarte eficienta care permite operatorilor chiar si cu statii modeste si putere mica sa realizeze legaturi la mare distanta. Fireste, aceasta nu este o tehnica potrivita de a sta la discutii cu prietenii, se pot schimba doar informatii legate de indicativ si taria semnalelor, nimic mai mult. WSPR este iarasi ceva foarte interesant, si acesta fiind adecvat receptiilor de semnale slabe. Se poate construi un receptor cu aproximativ 30 de dolari, elevii pot constui singur un asemenea sistem WSPR, dupa care pot sa inceapa sa faca receptii de la statii de pe tot cuprinsul globului, sa le plaseze pe o harta, sa invete geografie si alte lucruri, s-a facut asa ceva in scoli. Am avut si unele contributii in protocoale pentru comunicatii meteor scatter, FSK441, JT6M, acestea au fost pentru mine domenii de antrenament, invatand ceea ce trebuie facut pentru ca obtine un program pe care radioamatorii il pot folosi. Am avut o experienta bogata realizand programare in domenii ale stiintei, pentru procesarea informatiilor astrofizice, dar nu avusesem pana atunci nevoie sa scriu programe care aveau o interfate grafica de utilizator, cu clic-uri de mouse si asa mai departe, asa ca a trebuit sa invat toate aceste lucruri. Dar ca sa raspund la intrebarea de care dintre protocoale sunt cel mai interesat, cred ca raspunsul este (razand): de acela de care ma ocup in acest moment.

N2YO: Lucrati la ceva nou chiar acum?

K1JT: Da, chiar in aceasta perioada punem impreuna toate protocoalele destinate pentru VHF intr-un pachet numit WSJT-X. Versiunea X fusese dezvoltata initial in primul rand pentru folosirea in benzile de unde scurte (JT65 si JT9), dar acum are si celelalte protocoale VHF. Cred ca va deveni versiunea preferata pentru a fi utilizate pentru reflexii pe Luna, meteor scatter si altele.

N2YO: Ce ne puteti spune despre protocoalele pe care le-ati realizat pentru radioamatori, din punctul de vedere al dreptului de autor, sunt acestea "open source", le poate utiliza oricine in alte aplicatii?

K1JT: Toate protocoalele si sursele de cod sunt "open source", iar licentierea este de tip GPL versiune 3, adica General Public License. Oricine poate folosi softul, il poate descarca, poate modifica sursele in scop personal, ba chiar se poate folosi intr-un program care se comercializeaza, insa chiar si in acest din urma caz, programul derivat trebuie sa mentina licentierea "open source". Cu alte cuvinte orice program creezi, fie ca este il faci pentru tine sau pentru altcineva, gratuit sau nu, trebuie sa continue sa fie "open source".

N2YO: WSJT ruleaza pe plaftorme Windows, aveti planuri sa portati toate produsele software si pe alte sisteme de operare?

K1JT: Cele mai recente versiuni ruleaza pe Windows, Linux, MacIntosh, nu si pe platforme mobile.

N2YO: Cine se ocupa la ora actuala de codarea si intretinerea WSJT?

K1JT: Exista un grup numit "WSJT Developers Group", format din aproximativ 20 de persoane, care se ocupa de scrierea de cod si transmisterea acestuia in baza de date cu surse. Dintre acestia, cam 3-4 sunt foarte activi, ceilalti fiind doar ocazional activi. Deci grupul este mic, dar comunica eficient, avem o lista de distributie cu postari in fiecare zi, acesta fiind un loc in care chiar si alti utilizatori pot comunica noi idei sau cere noi facilitati.

N2YO: Programatorii sunt imprastiati peste tot in lume?

K1JT: Da, unul dintre cei mai activi programatori este G4WJS Bill Somerville din Anglia, el are mult mai multa experienta in programare decat mine, mai ales in doua domenii foarte necesare: el este foarte bun la interfata grafica de utilizator, mult mai bun decat mine si de asemenea este foarte bun la dezvoltarea multi-platforma, deci este in masura sa spuna ca intregul cod pe care il avem poate fi compilat atat pe MacIntosh si pe Linux.

N2YO: Care este directia pe care o imprimati pentru WSJT in viitor, intrevedeti noi protocoale pentru alte moduri de lucru?

K1JT: Avem intotdeauna destule idei noi. Nu toate vor avea o finalizare in programe, ci doar unele. Sunt interesat in acest moment de doua lucruri. Primul ar fi optimizarea unui cod care sa includa corectarea de erori in modurile de lucru meteor scatter. Exista deja un asemenea mod numit JT-MSK (Minimum Shift Keying) care este disponibil de vreo 6 luni incoace, dar numai in varianta experimentala a programului. Cam 30-50 utilizatori au incercat acest protocol, funtioneaza bine, dar nu am avut inca ragazul sa scriem documentatia necesara si alte detalii. O sa devina disponibil pentru toti utilizatorii in urmatoarele luni. Acest mod este foarte eficient pe banda de 6 metri pentru meteor scatter. Pe 2 metri acesta nu este prea eficient deoarece reflexiile ("pings") sunt mai scurte si semnalul nu este suficient de lung asa incat sa fie procesat de codul corector de erori, asa ca incercam sa scurtam codul pentru a-l face mai eficient. Celalalt proiect ar fi un cod care in momentul de fata este foarte popular pentru profesionisti - "low density parity-check code". Radacinile acestui cod au fost create prin anii '60, fiind necesara mai multa putere de calcul decat era disponibila pe atunci. Facem in prezent teste cu acest cod ca o posibila inlocuire sau imbunatatire pentru JT65 pentru ca acest nou cod are o sensibilitate mai buna decat algoritmul Reed-Solomon utilizat in prezent.

N2YO: Ce echipament radio folositi in amplasamentul de acasa?

K1JT: Am un Kenwood TS-2000, un amplificator de 1 KW pentru banda de 2 metri, unul de 800 W pentru banda de 6 metri, altul de cateva sute de wati pentru 222/432 MHz, un pilon de 70 ft (aproximativ 21 m - n.r.) pe care este montata o antena EME, si pe care il folosesc si pentru banda de 160 de metri, iar pentru benzile HF folosesc antene dipol.

N2YO: Obisnuiti sa faceti QSO-uri in CW, sau alte moduri de lucru populare?

K1JT: Da, de obicei in CW particip fie in concursul ARRL 160 m, fie in CQ 160 m, uneori in CQ WPX...

N2YO: Mi-am verificat logul personal si nu am gasit nicio legatura cu K1JT...

K1JT: Nu m-ati fi gasit in niciun concurs HF acum 20 ani si mai bine. Am revenit in radioamatorism cam prin anul 1998, iar in primii ani am fost activ mai ales in benzile HF si in concursuri, apoi m-am reintors in VHF.

N2YO: Ultima intrebare. Avand in vedere experienta indelungata in radioamatorism, in cercetare, invatamant, care credeti ca ar fi cea mai buna metoda de a atrage generatia tanara catre radioamatorism si catre tehnicile radio, in general?

K1JT: Aceasta este o problema in general pentru ca tinerii in zilele de astazi au atat de multe optiuni in care sa fie atrasi. Nu mi s-a parut niciodata greu sa atrag un copil interesat de calculatoare in radioamatorism daca am suficient timp sa discut cu el despre acest hobby. In vremurile de demult multi dintre noi au inceput cu receptoare cu galena si cu un tub si lucruri de acest fel, astazi insa copii de aceeasi varsta folosesc calculatore si nu este usor sa-i convertim spre domeniul RF.

N2YO: Deci ce sugestie aveti, cunoscand ca aceasta ar fi problema?

K1JT: Probabil ar trebui sa atragem mai mult copiii spre intalnirile de la radioclub, sa-i facem sa vina la concursul Field Day, altii au avut alte idei similare si au avut succes. Populatia de radioamatori nu se reduce, in aceasta tara numarul de radioamatori este mai mare decat a fost vreodata, insa media de varsta este ridicata, din pacate.

N2YO: Domnule Taylor, va multumesc.

Un alt interviu cu K1JT, realizat de Richard Moseson, W2VU, editor al tuturor publicatiilor CQ si publicat in 2009 in revista CQ Magazine, poate fi citit in publicatia lui Francisc Grünberg (Fery) YO4PX la aceasta adresa

Ciprian Sufitchi N2YO

Articol aparut la 10-6-2017

5689