Военные хотят использовать плазменные бомбы для улучшения радиосвязи

Микроспутники Cubesat  и детонирующие плазменные бомбы в высоких слоях атмосферы, как ожидается, помогут ВВС США улучшить загаризонтную радиосвязь на больших расстояниях. Над реализацией амбициозного проекта сейчас работают три команды исследователей.

Один из антенных комплексов HAARP

Специалистам и радиолюбителям известно, что в ночное время прием  радиосигналов иногда лучше. Это связано с особенностями ионосферы, слоя заряженных частиц атмосферы на высоте 60 км. Кривизна поверхности Земли препятствует передаче большинства наземных радиосигналов, которые транслируются с расстояния в 70 и более километров. Но при отражении сигналов ионосферой связь можно обеспечить на гораздо большие расстояния. Ночью плотность заряженных частиц ионосферы выше, ее отражающие способности улучшаются, и сигнал передается дальше.

Исследователи давно пытаются использовать ионосферу для усиления радиосигнала в дневное время. В рамках программы HAARP (High Frequency Active Auroral Research Program) ученые стимулировали ионосферу излучением с наземных антенн для получения радиоотражающей плазмы.

Новая концепция, которой заинтересовались ВВС США, предполагает более эффективное воздействие плазмы на ионосферу. Например, маленькие спутники Cubesat будут доставлять большие объемы ионизированного газа непосредственно в ионосферу. С помощью новых технологий ВВС США планируют минимизировать воздействие солнечного ветра, который может нарушить работу GPS, а также рассматривают возможность блокировки связи чужих спутников.

Однако на пути реализации проекта есть множество препятствий. Одна из них — производство малого плазменного генератора, который поместился бы на микроспутнике Cubesat. Такой генератор должен быть размером всего 10 куб. см. Кроме того, непонятно, как контролировать выпущенную плазму. Также не все исследователи верят, что вообще удастся сгладить эффект от солнечных бурь.

Сейчас над практической реализацией проекта работают три команды исследователей. Среди трех решений для второй стадии будет выбран один проект. Во второй фазе плазменные генераторы будут опробованы в вакуумных камерах и во время космических полетов.

Исследователи из Пенсильвании разрабатывают метод, который включает использование химической реакции для нагрева куска металла за пределами его точки кипения. Парообразный металл будет реагировать с атмосферным кислородом для получения плазмы.

Команда из Мэриленда работает над более «взрывным» способом. Их идея состоит в том, чтобы быстро нагреть кусок металла с помощью небольшой бомбы и преобразовать энергию от взрывной волны в электрическую. Различные формы облака плазмы могут быть получены путем изменения формы первоначального взрыва.