Colecții

Propagarea radio aurorală

Propagarea radio aurorală

Vederea unei aurore pe cer noaptea poate fi uimitoare, luând forma unor străluciri frumos colorate, care schimbă grațios cerul. Culorile sunt de obicei verzi și roșii, deși uneori pot fi observate nuanțe albăstrui. Pentru mulți oameni, o auroră este o priveliște frumoasă de văzut, dar este, de asemenea, o indicație a activității pe cer, care poate duce, de asemenea, la unele schimbări dramatice ale propagării radio. Pentru amatorii de radio, acest lucru ar putea însemna performanțe degradate pe benzile de radio amator HF, în timp ce la VHF poate oferi oportunitatea unei forme unice de propagare radio.

Pentru ca radioamatorii să poată utiliza cât mai bine aceste fenomene radio, este util să înțelegem motivele pentru care apar și mecanica modului în care semnalele radio sunt propagate în aceste condiții. Pentru a face acest lucru este mai întâi necesar să ne uităm la Soare.

Soarele și efectul său asupra propagării radio

Soarele generează o cantitate colosală de energie, dintre care unele ne oferă lumină și căldură aici pe Pământ. De asemenea, generează lumină ultravioletă și raze X care au un efect asupra propagării radio. Ca rezultat, ionosfera se formează în atmosfera superioară și aceasta permite reflectarea undelor radio sau refractarea lor mai corectă pe pământ, permițând astfel comunicații radio globale pe benzile HF sau unde scurte.

Nivelurile de energie emanate de Soare nu sunt întotdeauna constante. La rândul său, aceasta afectează starea ionosferei, care la rândul său afectează propagarea radio HF. Monitorizarea energiei de la Soare poate oferi o bună indicație a stării comunicațiilor radio cu unde scurte, iar aceasta poate fi utilizată de utilizatorii benzilor radio HF, inclusiv amatori radio, radiodifuzori cu unde scurte și utilizatori comerciali.

Uneori există tulburări majore la Soare și acestea pot avea efecte majore asupra condițiilor de propagare radio. Flăcările solare și alte forme de perturbare cunoscute sub numele de ejecții de masă coronariană pot schimba total starea ionosferei și pot da naștere activității aurorale.

Dintre cele două tipuri de tulburări, acum se crede că sunt CME-urile care sunt cauza principală a aurorelor. Aceste CME constau în erupții gigantice de pe suprafața Soarelui care aruncă cantități mari de material în spațiu, odată cu aceasta, există o creștere imensă a nivelului de radiații emise.

În condiții normale, Soarele emite materie și aceasta formează ceea ce este cunoscut sub numele de vânt solar. Când apar CME, vântul solar crește semnificativ și acest lucru afectează Pământul când ajunge.

Efectul perturbațiilor solare asupra propagării radio

Modul în care vântul solar interacționează cu pământul este destul de complicat. În esență, este în mod normal deviat de câmpul magnetic al Pământului, deși unele intră prin zonele din jurul polilor nordici și sudici în care câmpul intră pe Pământ. Acest lucru este normal și nu se observă efecte nejustificate.

Când există o perturbare solară și nivelul vântului solar crește, apar schimbări. Cel mai evident semn este că o aurora vizibilă apare iluminând cerul nordic sau sudic. Acest lucru se întâmplă deoarece particulele de mare energie intră în atmosfera Pământului de-a lungul liniilor magnetice de forță care intră pe Pământ la poli. Pe măsură ce călătoresc, ele se ciocnesc cu moleculele din atmosferă eliberând ioni pozitivi și electroni negativi. Când se întâmplă acest lucru, se generează o cantitate mică de lumină și aceasta este cea care provoacă luminile nordice și sudice.

Creșterea vântului solar din cauza perturbării are un efect semnificativ asupra propagării radio și acest lucru este, în mod natural, de mare interes pentru radioamatori. Se constată că particulele trec prin părțile exterioare ale ionosferei cu un efect redus. Cu toate acestea, pe măsură ce altitudinea scade, acestea ajung la stratul E. Aici încep să se ciocnească cu moleculele de gaz și acest lucru crește nivelurile de ionizare în aceste zone într-un grad foarte mare. Rezultatul este că ionizarea reflectă semnale la frecvențe mult mai mari decât în ​​mod normal. Comunicațiile pot fi stabilite bine în porțiunea VHF a spectrului și uneori au fost detectate reflexii la frecvențe de până la aproximativ 1000 MHz. Această cifră de top este oarecum excepțională, deși maximul normal pentru comunicațiile radio amator este de aproximativ 430 MHz.

Din păcate, pentru amatorii de radioamatori HF, multe dintre particulele de plasmă călătoresc în jos în stratul D, unde din nou nivelurile de ionizare sunt mult crescute. Aici nivelul crescut de ionizare servește la absorbția undelor radio la frecvențe mult mai mari decât ar fi afectate în mod normal. În acest fel, o mare parte din comunicațiile de bandă HF pot fi întrerupte.

Se constată că în cursul unui eveniment auroral normal, regiunile polare sunt afectate mai întâi și din acest motiv absorbția este adesea numită Absorbție a capacului polar (PCA). De obicei, absorbția capacului polar este limitată la latitudini mai mari de 60, deși în timpul unora dintre evenimentele mai mari, aceasta se va extinde mai departe spre ecuator.

Progresul unui eveniment auroral

Deși diferite evenimente vor varia foarte mult de la unul la altul, acestea vor avea multe asemănări. Adesea evenimentul va începe cu o serie de mici rachete. Acestea determină creșterea nivelului de radiație solară și acest lucru aduce o îmbunătățire a condițiilor radio de bandă HF. Cuplat la aceasta, zgomotul solar crește, de asemenea.

Aceste mici erupții sunt doar un precursor al perturbării solare care apare, provocând o perturbare bruscă a ionosferei sau SID. În acest moment, benzile HF se închid pentru comunicații radio ionosferice pentru o perioadă scurtă de timp. Cu toate acestea, ei se recuperează curând, deoarece există o creștere a fluxului solar. Aproximativ 20 până la 30 de ore după activitatea solară, unda de șoc a vântului solar lovește pământul provocând o furtună magnetică. Comunicațiile radio pe benzile HF eșuează și începe evenimentul auroral complet. În acest moment, propagarea radio VHF este îmbunătățită și contactele pot fi făcute pe distanțe de câteva sute de kilometri. După ce a atins un vârf, aurora se termină și benzile HF se recuperează încet, frecvențele joase devenind mai întâi utilizabile.


Priveste filmarea: Radio signals from deep space - Semnale radio din spatiu (Octombrie 2021).