Planungshilfe für Erde-Mond-Erde-Betrieb: Wo steht der Mond, wie hoch ist die Streckendämpfung, wie warm ist der Himmel hinter ihm – und reicht die Station für Q65 oder CW?
JO31LK), Koordinaten (51.23, 6.77) oder Stadtname. 📍 nutzt die Browser-Ortung.Gerechnet wird mit der Radargleichung für ein Ziel der Rückstrahlfläche σ = 0,065 · π · R²Mond (Albedo 6,5 %, R = 1738 km):
L = 64 π³ d⁴ / (λ² σ)
Das ergibt bei mittlerer Entfernung die bekannten Werte von rund 252 dB auf 144 MHz, 262 dB auf 432 MHz und 271 dB auf 1296 MHz. Weil d in der vierten Potenz eingeht, schwankt allein die Entfernung zwischen Perigäum und Apogäum um 2,3 dB. Zusätzlich ausgewiesen wird die einfache Freiraumdämpfung eines Weges.
Die topozentrische Entfernung wird numerisch differenziert; daraus folgen Signallaufzeit (2,4–2,7 s) und der Doppler des eigenen Echos (zweifacher Effekt). Die Librationsrate ergibt sich aus der Drehung des Beobachtervektors im mitrotierenden Mondsystem – sie enthält optische und tägliche Libration. Daraus wird die Doppler-Spreizung genähert (wirksam streut vor allem die quasi-spekulare Zone nahe dem Sub-Radar-Punkt). Was daraus für die Lesbarkeit folgt, steht unter „Libration-Schwund“.
Wolkentröpfchen sind klein gegen die Wellenlänge, es gilt also Rayleigh-Absorption: die Dämpfung wächst etwa mit dem Quadrat der Frequenz (ITU-R P.840). Der Schalter setzt eine geschlossene Decke mit 0,4 kg/m² Flüssigwasser an, typisch für Stratus oder flache Cumulusbewölkung. Der Zuschlag läuft über dieselbe Airmass wie die klare Atmosphäre und wirkt doppelt – hin und zurück.
Der Schalter kostet nicht nur Signal, sondern hebt auch die Systemtemperatur: was absorbiert, rauscht. Bei den niedrigen Tsys einer EME-Station ist dieser zweite Anteil keineswegs nebensächlich. Die Größenordnung im Zenit: unter 23 cm praktisch null, auf 3 cm rund 0,2 dB, auf 24 GHz gut 1 dB je Weg. Bei 30° Elevation ergibt das in der Gesamtbilanz etwa 1,3 dB auf 3 cm und über 5 dB auf 24 GHz.
Regen ist etwas anderes und hier ausdrücklich nicht enthalten. Tropfen sind groß genug, dass die Rayleigh-Näherung nicht mehr trägt; die Dämpfung liegt um Größenordnungen höher und hängt an der Regenrate, nicht an der Bewölkung.
Die Mondoberfläche ist rau: das Echo setzt sich aus vielen Beiträgen mit zufälliger Phase zusammen. Dreht die Libration den Mond, verschieben sich diese Phasen gegeneinander und die Amplitude schwankt – Rayleigh-verteilt, die Leistung also exponentiell. Aus der Doppler-Spreizung folgt die Schwundperiode τ = 1/(π·σ); auf 2 m sind das 1 bis 16 Sekunden, auf 10 GHz Bruchteile davon.
Für die digitalen Betriebsarten zählt, wie viele unabhängige Stichproben ein Durchgang umfasst: N = 1 + T/τ. Die Fehlerkorrektur streckt sich über die ganze Aussendung und mittelt darüber, deshalb ist schneller Schwund fast harmlos – der eigentliche Verlust bei schneller Libration steckt in der Spreizung, nicht in der Amplitude. Gefährlich ist der langsame Schwund: bei einem Librationsminimum sinkt N auf 3 bis 5, und einzelne Durchgänge können vollständig in einem Einbruch liegen. Die App zeigt darum nicht nur eine Korrektur in dB, sondern die Erfolgswahrscheinlichkeit je Durchgang und wie oft man senden muss, um mit 95 % einmal durchzukommen. Kurze T/R-Perioden leiden dabei stärker: bei τ = 16 s kommt Q65-15A auf N = 1,9, Q65-300A dagegen auf N = 20.
Bei CW wirkt der Schwund in beide Richtungen. Der Operator liest in den Spitzen, nicht im Mittel – das bringt bis zu 2,7 dB. Fällt aber mehr als ein Schwund in einen Punkt, zerfallen die Zeichen, und das Ohr mittelt die Spitzen zugleich weg. Und steht das Signal ganz still, gibt es nur einen Zufallswert ohne Gelegenheit, eine Spitze abzuwarten; dessen Median liegt 1,6 dB unter dem Mittel. Ein Librationsminimum ist deshalb nicht pauschal „gut für CW“: auf den Mikrowellenbändern ja, weil es das Zerhacken beendet – auf 2 m eher nicht, weil dort ohnehin nichts zerhackt wird und nur die Spitzen verlorengehen.
Q65 ist heute die Empfehlung für EME auf allen Bändern; die Auto-Einstellung wählt den Submode so, dass der Tonabstand zur Doppler-Spreizung passt. JT65 steht zusätzlich zur Wahl, weil ein großer Teil der Aktivität – vor allem auf 2 m und 70 cm und bei allen MAP65-Nutzern – weiter dort stattfindet. Die Schwelle liegt bei −25 dB in 2500 Hz gegenüber −27,6 dB für Q65-60A, JT65 ist also rund 2,6 dB unempfindlicher. Die Submodes A, B und C unterscheiden sich nur im Tonabstand (2,7 / 5,4 / 10,8 Hz), nicht in der Empfindlichkeit: der Suchfilter je Ton bleibt gleich breit. Breitere Töne helfen erst, wenn die Spreizung sie fordert. CW ist mit −17 dB rund 8 dB fordernder als JT65.
JT4 ist die Wahl für die Mikrowellenbänder ab 2,3 GHz, wo die Spreizung alles andere zerreißt: JT4D auf 2,3 und 3,4 GHz, JT4F auf 5,7 und 10 GHz, JT4G auf 24 GHz. Die Schwellen reichen von −23 dB (JT4A) bis −17 dB (JT4G). QRA64 war der Vorläufer von Q65 und liegt mit −26 bis −22 dB rund 1 dB über JT65; es wurde von Q65 abgelöst, taucht in Skeds aber noch auf. Alle Zahlen stammen aus der Tabelle der Submodes im WSJT-X-Handbuch.
Anders als bei JT65 sinkt bei JT4 und QRA64 die Empfindlichkeit mit jedem Submode um etwa 1 dB. Das Handbuch nennt diese Schwellen für den Fall, dass die Spreizung in der Größenordnung des Tonabstands liegt – ein Teil des Spreizverlusts steckt dort also schon drin, und der Aufschlag dieser App fällt bei diesen Modi entsprechend milde aus.
Yagi: Keulenbreite ≈ 116°/√N in der E-Ebene, H-Ebene 1,2× breiter, Richtfaktor D ≈ 26000/(HPBWE·HPBWH); Stockung bringt 3 dB je Verdopplung abzüglich 0,3 dB Verkopplungsverlust. Spiegel: G = η·(πD/λ)², Keulenbreite ≈ 70·λ/D. Wirkungsgrade je Bauart; Offset punktet zusätzlich beim Bodenrauschen.
Die Karte zeigt, wer den Mond gerade zugleich mit dir sieht — die Grundbedingung jeder EME-Verbindung. Der eingefärbte Bereich ist die Kappe um den subluminaren Punkt (offener Kreis) mit Radius arccos(RErde/d) ≈ 89°, also knapp eine halbe Erde. Die Färbung folgt der Mondhöhe dort: bernstein heißt horizontnah — dort kämpft die Gegenstation mit Bodenrauschen und Abschattung —, grün heißt hoch am Himmel. Dunkel hinterlegt ist die Nachtseite; der Punkt markiert den subsolaren Ort. Das Kreuz ist dein QTH. Darunter die erreichbaren DXCC-Gebiete, nach Mondhöhe sortiert (Details per Mauszeiger).
Steht der Mond bei dir unter dem Horizont, ist gar kein Fenster offen; die Karte wird dann blass und nennt den Fehlbetrag. Beachte: die Karte beantwortet nur die geometrische Frage. Ob die Gegenstation genug Antenne hat, sagt dir die Bilanz rechts.
Der Beiname an der Mondmarkierung ist eine Verbeugung der Funkamateure vor dem ältesten Reflektor überhaupt — kein offizielles AMSAT-Kürzel. Die amtliche OSCAR-Zählung beginnt 1961 mit OSCAR 1.
Mondposition nach der gekürzten Meeus-Theorie (topozentrisch, mit Parallaxe), gegen eine Referenz-Ephemeride auf besser als 0,02° in Azimut/Höhe und rund 40 km in der Entfernung geprüft. Die Funkbilanz bleibt ein Näherungsmodell: Antennengewinne, Bodenrauschen und vor allem die Polarisationsverluste streuen in der Praxis; ±3 dB sind normal. Ground Gain bei sehr flachen Elevationen, Ionosphärenszintillation und Regendämpfung auf den Mikrowellenbändern sind nicht enthalten. Refraktion ist nicht berücksichtigt (nahe dem Horizont bis etwa 0,5°).