“Twisted Beam”: Οι Παρατηρήσεις του SEE της Ιονοσφαιρικής Θέρμανσης από το HAARP


Δημοσίευμα από το επιστημονικό περιοδικό Earth, Moon, and Planets, ​​October 2015, Volume 116, Issue 1, pp 55–66, First Online: 11 February 2015

Οι μη γραμμικές αλληλεπιδράσεις των ραδιοκυμάτων μεγάλης ισχύος HF στην ιονόσφαιρα παρέχουν στους αερονόμους μια μοναδική εργαστηριακή ικανότητα βασισμένη στο διάστημα. Το High-Frequency Active Auroral Research Program (HAARP) στην Gakona της Αλάσκας είναι...η μεγαλύτερη μονάδα θέρμανσης στον κόσμο, αποδίδοντας αποτελεσματικές ακτινοβολούμενες δυνάμεις σε δύναμη gigawatt. Υπάρχουν νέα αποτελέσματα από τα πειράματα του HAARP χρησιμοποιώντας τη λειτουργία διέγερσης "συστρεφόμενη δέσμη" (“Twisted Beam”). Η ανάλυση της θέρμανσης με συστρεφόμενη δέσμη δείχνει ότι τα αποτελέσματα του SEE που έχουν ληφθεί είναι πανομοιότυπα με τα πιο παραδοσιακά σχέδια. Μία διαφορά στη λειτουργία της συστρεφόμενης δέσμης είναι ότι η περιοχή θέρμανσης που παράγεται είναι σε σχήμα δακτυλίου σε αντίθεση με την πιο παραδοσιακή περιοχή «στερεού σημείου» από μια δέσμη μολυβιού. Το σχέδιο θέρμανσης δακτυλίου μπορεί να είναι περισσότερο ευνοϊκό για τη δημιουργία σταθερών τεχνητών στρωμάτων αέρα λόγω της οριζόντιας δομής του δακτυλίου. Τα αποτελέσματα αυτών των διαδικασιών περιλαμβάνουν τη δημιουργία και την εξέλιξη τεχνητών στρωμάτων που σχετίζονται με το στρεβλωμένο μοτίβο δέσμης. Οι μετρήσεις της ΝΑΕ βοηθούν την ερμηνεία των αλληλεπιδράσεων της συστρεφόμενης δέσμης στην ιονόσφαιρα.

Στα Αγγλικά & Refferences


Nonlinear interactions of high power HF radio waves in the ionosphere provide aeronomers with a unique space-based laboratory capability. The High-Frequency Active Auroral Research Program (HAARP) in Gakona, Alaska is the world’s largest heating facility, yielding effective radiated powers in the gigawatt range. New results are present from HAARP experiments using a “twisted beam” excitation mode. Analysis of twisted beam heating shows that the SEE results obtained are identical to more traditional patterns. One difference in the twisted beam mode is the heating region produced is in the shape of a ring as opposed to the more traditional “solid spot” region from a pencil beam. The ring heating pattern may be more conducive to the creation of stable artificial airglow layers because of the horizontal structure of the ring. The results of these runs include artificial layer creation and evolution as pertaining to the twisted beam pattern. The SEE measurements aid the interpretation of the twisted beam interactions in the ionosphere.
  1. P.A. Bernhardt, C.A. Selcher, R.H. Lehmberg, S.P. Rodriguez, J.F. Thomason, K.M. Groves, M.J. McCarrick, G.J. Frazer, Stimulated Brillouin scatter in a magnetized ionospheric plasma. Phys. Rev. Lett. (2010). doi: 10.1103/PhysRevLett.1104.165004 Google Scholar
  2. H.C. Carlson, High power HF modification: geophysics, span of EM effects, and energy budget. Adv. Space Res. 13(10), 15–24 (1993) CrossRefADS Google Scholar
  3. J.W. Goodman, Introduction to Fourrier optics, McGraw-Hill (1968)Google Scholar
  4. T.B. Leyser, F. Waldemarsson, S.C. Buchert, Plasma angular momentum effects and twisted incoherent scatter radar beams. Radio Sci. (2012). doi: 10.1029/2011RS004819Google Scholar
  5. T.B. Leyser, L. Norin, M.J. McCarrick, T. Pedersen, B. Gustavsson, Radio pumping of ionospheric plasma with orbital angular momentum. Phys. Rev. Lett. (2009). doi: 10.1103/PhysRevLett.102.065004Google Scholar
  6. L. Norin, T.B. Leyser, E. Nordblad, B. Thidé, M.J. McCarrick, Unprecedentedly strong and narrow electromagnetic emissions simulated by high-frequency radio waves in the ionosphere. Phys. Rev. Lett. (2009). doi:10.1103/PhysRevLett.1102.065003 Google Scholar
  7. T. Pedersen, B. Gustavsson, E. Mishin, E. MacKenzie, H.C. Carlson, M. Starks, T. Mills, Optical ring formation and ionization production in high-power HF heating experiments at HAARP. Geophys. Res. Lett. (2009). doi: 10.1029/2009GL040047 Google Scholar
  8. T. Pedersen, B. Gustavsson, E. Mishin, E. Kendall, T. Mills, H.C. Carlson, A.L. Snyder, Creation of artificial ionospheric layers using high-power HF waves. Geophys. Res. Lett. (2010). doi: 10.1029/2009GL041895 Google Scholar
  9. A.E. Siegman Lasers, University Science Books (1986) Google Scholar

Σχετικά & προτεινόμενα

  • Artificial Aurora and Ionospheric Heating by HAARP
Artificial Aurora and Ionospheric Heating by HAARP.pdf
Download File

​​DEMETER observations of the ionospheric trough
over HAARP in relation to HF heating experiments

Plasma density variations observed aboard the DEMETER satellite in the topside ionospheric F layer are analyzed in relation to high-frequency transmitter operations. The main interest is the high-latitude region. One hundred cases with operating and nonoperating High Frequency Active Auroral Research Program HF transmitter during day and night are examined. It is found that most large-scale variations can be attributed to the presence of the main ionospheric trough and that such natural variations complicate the detection of HF transmitter effects on a case-by-case basis. From statistics, no correlation between the HF transmissions and the presence of the irregularities has been established. A comparison of our observations with two recent works on electron density ducts created by HF transmitters and detected by DEMETER shows that in those works the main ionospheric trough is the major factor in density variations, and it is not clear how to distinguish density variations created by the HF heater from natural variations in such cases. Finally, possible experimental techniques for duct formation by HF heaters are discussed.  >>>


Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου