Kogud

Auroraalraadio levik

Auroraalraadio levik

Öösel taevas paistev aurora võib olla aukartust äratav, võttes kaunilt muutuva taeva kaunilt värviliste kuma kujul. Värvideks on tavaliselt rohelised ja punased, kuigi kohati võib näha sinakat tooni. Paljude inimeste jaoks on aurora ilus vaatepilt, kuid see näitab ka aktiivsust taevas, mis võib põhjustada ka dramaatilisi muutusi raadio levimises. Raadioamatööride jaoks võib see tähendada halvenenud esinemist HF-i amatöörraadiojaamades, samas kui VHF-is võib see anda võimaluse unikaalseks raadiolevi vormiks.

Selleks, et raadiosingid saaksid neid raadio nähtusi kõige paremini ära kasutada, on kasulik mõista nende esinemise põhjuseid ja raadiosignaalide levimise mehaanikat nendes tingimustes. Selleks on kõigepealt vaja vaadata Päikest.

Päike ja selle mõju raadio levikule

Päike tekitab tohutult palju energiat, millest osa annab meile siin Maal valgust ja soojust. Samuti tekitab see ultraviolettvalgust ja röntgenikiirgust, mis avaldavad mõju raadio levikule. Selle tulemusena moodustub ionosfäär atmosfääri ülemises osas ja see võimaldab raadiolainetel peegelduda või õigemini tagasi murda maa peale, võimaldades seeläbi ülemaailmset raadiosidet HF-l või lühilaine ribadel.

Päikesest lähtuvad energiatasemed pole alati konstantsed. See omakorda mõjutab ionosfääri seisundit, mis omakorda mõjutab HF raadio levikut. Päikesest saadava energia jälgimine võib anda hea ülevaate lühilaine raadioside olekust ja seda saavad kasutada kõrgsagedusliku raadiosagedusala kasutajad, sealhulgas raadioamatöörid, lühilaine ringhäälinguorganisatsioonid ja kommertskasutajad.

Mõnikord on Päikesel suuri häireid ja neil võib olla suur mõju raadio levimistingimustele. Päikesepõletused ja muud häirete vormid, mida nimetatakse koronaalsete massi väljutustena, võivad täielikult muuta ionosfääri seisundit ja põhjustada auroraalset aktiivsust.

Kahest häiretüübist arvatakse nüüd, et aurora peamiseks põhjuseks on CME-d. Need CME-d koosnevad hiiglaslikest pursetest Päikese pinnal, mis viskavad kosmosesse tohutul hulgal materjali, koos sellega suureneb kiiratava kiirguse tase tohutult.

Tavatingimustes kiirgab päike ainet ja see moodustab nn päikesetuule. CME-de ilmnemisel suureneb päikesetuul oluliselt ja see mõjutab saabumisel Maad.

Päikesehäirete mõju raadio levikule

See, kuidas päikesetuul maaga suhtleb, on üsna keeruline. Põhimõtteliselt suunab selle Maa magnetväli tavaliselt kõrvale, kuigi mõned sisenevad põhja- ja lõunapooluse ümbruse kaudu, kus väli siseneb Maale. See on normaalne ja põhjendamatuid mõjusid ei märgata.

Kui päikese käes on häire ja päikesetuule tase suureneb, toimuvad muutused. Kõige ilmsem märk on see, et põhja- või lõunataevast valgustab nähtav aurora. See juhtub seetõttu, et suure energiaga osakesed sisenevad Maa atmosfääri mööda poolustel Maale sisenevaid magnetilisi jõujooni. Rännakul põrkuvad nad atmosfääri molekulidega, vabastades positiivseid ioone ja negatiivseid elektrone. Kui see juhtub, tekib väike kogus valgust ja see põhjustabki põhja- ja lõunavalgust.

Häirest tulenev päikesetuule suurenemine mõjutab märkimisväärselt raadio levikut ja see pakub raadioamatööridele loomulikult suurt huvi. On leitud, et osakesed läbivad ionosfääri väliseid osi vähese mõjuga. Kuid kõrguse vähenemisel jõuavad nad E kihini. Siin hakkavad nad gaasimolekulidega kokku põrkama ja see suurendab nende piirkondade ionisatsioonitaset väga suurel määral. Selle tulemuseks on see, et ionisatsioon peegeldab signaale tavapärasest palju kõrgematel sagedustel. Side saab luua hästi spektri VHF-ossa ja mõnikord on peegeldusi tuvastatud kuni umbes 1000 MHz sagedustel. See tipparv on mõnevõrra erakordne, kuigi hariliku raadioside normaalne maksimum on umbes 430 MHz.

HF-i harrastusraadioentusiastide kahjuks liiguvad paljud plasmaosakesed allapoole D-kihti, kus jällegi on ionisatsioonitasemed oluliselt tõusnud. Suurem ionisatsioonitase neelab raadiolaineid palju kõrgematel sagedustel, kui see tavaliselt mõjutab. Nii saab suure osa kõrgsagedusliku sagedusriba kommunikatsioonist varjata.

On leitud, et normaalse auroraalse sündmuse käigus mõjutavad kõigepealt polaarpiirkondi ja sel põhjusel nimetatakse neeldumist sageli polaarküve absorptsiooniks (PCA). Tavaliselt piirdub polaarse kaane neeldumine laiusega üle 60, kuigi mõne suurema sündmuse ajal ulatub see ekvaatori suunas veelgi.

Auroraalse sündmuse käik

Kuigi erinevad sündmused varieeruvad suuresti, on neil palju sarnasusi. Sageli algab üritus paljude väikeste signaalrakettidega. Need põhjustavad päikesekiirguse taseme tõusu ja see toob kaasa HF-sagedusribade raadioolukorra paranemise. Sellega koos tõuseb ka päikesemüra.

Need väikesed signaalraketid on ainult päikese häire eelkäija, mis põhjustab äkilise ionosfääri häire või SID. Sel hetkel suletakse HF-sagedusribad lühiajaliselt ionosfäärilise raadioside jaoks. Kuid nad taastuvad peagi, kuna päikesevoog suureneb. Umbes 20–30 tundi pärast päikese aktiivsust tabab päikesetuule lööklaine maad, põhjustades magnettormi. HF-sagedusribade raadioside ebaõnnestub ja algab täielik auroraalne sündmus. Siinkohal tõhustatakse VHF-raadio levikut ja kontakte saab luua mitusada kilomeetrit. Siis kui tipp on jõudnud, lõpeb aurora ja HF-ribad aeglaselt taastuvad, madalad sagedused muutuvad kõigepealt kasutatavaks.


Vaata videot: Aurora - Full Performance Live on KEXP (Detsember 2021).