Les États-Unis veulent stimuler l'ionosphère terrestre avec des bombes à plasma

Améliorer les communications radio

Un essaim de microsatellites CubeSat. Photo: NASA

De nombreux jambons savent que recevoir des signaux radio la nuit est bien meilleur que le jour. Après le coucher du soleil, vous pouvez recevoir un son clair de ces stations de radio qui ne sont pas reçues du tout pendant la journée. Même de ceux qui sont à des centaines de kilomètres.

La raison de ce phénomène est que la nuit, les ondes courtes sont mieux à même de se refléter dans l'ionosphère - la couche supérieure de l'atmosphère, hautement ionisée en raison de l'exposition au soleil. Si la portée de la communication stable en visibilité directe est de 70 km, l'ionosphère fonctionne comme une sorte d'amplificateur de signal, augmentant considérablement la distance.

L'ionosphère commence à une altitude d'environ 60 km, elle est constituée d'un mélange d'un gaz d'atomes et de molécules neutres (principalement de l'azote N ₂ et de l'oxygène O ₂ ) et d'un plasma quasi neutre, dans lequel le nombre de particules chargées négativement n'est qu'approximativement égal au nombre de charges positives.

La nuit, la densité de l'ionosphère augmente, ce qui explique la meilleure qualité de réception du signal des stations de radio. Mais pourquoi ne pas essayer d'obtenir cet effet pendant la journée, si cela est nécessaire à des fins militaires et civiles?

C'est précisément l'idée qui est venue aux ingénieurs de l'US Air Force. Ils élaborent actuellement des plans de bombardement au plasma de la haute atmosphère de la Terre par des microsatellites CubeSat.

Les satellites doivent ioniser l'atmosphère, améliorant la densité de l'ionosphère et ses propriétés réfléchissantes.

D'une manière générale, ce n'est pas la première tentative d'améliorer les qualités réfléchissantes de l'ionosphère afin d'augmenter la portée des communications radar et radio, écrit New Scientist. Une telle tentative a été faite dans le cadre du HAARP (High Frequency Active Auroral Research Program) - «Aurora High Frequency Awareness Research Program». Le projet a été lancé au printemps 1997 en Alaska, où ils ont construit un réseau d'antennes, un radar à rayonnement incohérent avec une antenne de vingt mètres de diamètre, des localisateurs laser, des magnétomètres, des ordinateurs pour le traitement du signal et le contrôle du champ d'antenne. L'ensemble du complexe était alimenté par une puissante centrale à gaz et six générateurs diesel.


Champ d'antenne du programme de recherche Aurora par exposition à haute fréquence en Alaska - la première tentative d'influencer l'ionosphère terrestre. Photo: US Air Force / 2e lieutenant J. Elaine Hunnicutt

Apparemment, le projet n'a pas été très réussi. En mai 2014, le porte-parole de l'US Air Force, David Walker, a annoncé que la commande n'allait plus soutenir l'installation. Il a été décidé de fermer définitivement la station et les ingénieurs ont été invités à développer d'autres moyens de stimuler l'ionosphère.

Le bombardement de microsatellites est une de ces nouvelles options.

Les minuscules microsatellites cubiques CubeSat de 10 centimètres peuvent être dispersés à une altitude de 60 km en grand nombre. Ils sont capables de libérer une grande quantité de gaz ionisé (plasma) directement dans l'ionosphère.

Une telle barrière au plasma, selon l'US Air Force, peut être utilisée non seulement pour augmenter la portée des communications radio, mais aussi pour bloquer le signal des satellites étrangers (cette possibilité est censée être étudiée), ainsi que pour réduire l'impact négatif du vent solaire (c'est généralement une option semi-fantastique).

Le plan des ingénieurs américains pose au moins deux problèmes technologiques. Premièrement, comment installer un générateur de plasma dans un volume satellite miniature de 10 x 10 x 10 cm. Deuxièmement, comment contrôler l'éjection de plasma.

Pour résoudre ces problèmes techniques, l'US Air Force a octroyé des subventions à trois sociétés privées. Parmi les options proposées, la meilleure solution sera choisie. Il sera vérifié d'abord dans une enceinte à vide, puis lors d'une mission de recherche spatiale, avant qu'une décision ne soit prise sur le bombardement de masse de l'ionosphère par de tels satellites.

La société General Sciences avec des chercheurs de l'Université de Drexel (Philadelphie) travaille sur une méthode de réaction chimique qui peut être utilisée pour chauffer le métal à un point d'ébullition. Les fumées métalliques réagiront avec l'oxygène atmosphérique et ioniseront le gaz.

Enig Associates, en collaboration avec des physiciens de l'Université du Maryland, propose une approche plus radicale, bien que le concept de base soit le même. Mais ils veulent chauffer rapidement le métal en utilisant la détonation d'une petite bombe, transformant l'énergie de l'explosion en énergie électrique. Dans ce cas, il est possible de contrôler la forme des nuages ​​de gaz ionisé en contrôlant la direction de l'explosion.

Jusqu'à présent, les projets sont à un stade expérimental très précoce. En fait, nous ne faisons que les premiers pas dans l’étude de l’utilisation du plasma artificiel pour modifier l’ionosphère terrestre. Des scientifiques indépendants affirment qu'il sera extrêmement difficile d'intégrer une source d'énergie suffisamment puissante dans un si petit volume satellite pour générer suffisamment de gaz ionisé. Les difficultés rencontrées par les chercheurs peuvent être insurmontables.

Les scientifiques doutent également que les microsatellites puissent en quelque sorte réduire l'influence du vent solaire, qui souffle sur la Terre entière. Cela peut être comparé à essayer d'arrêter la tempête de mer avec des blocs de protection séparés.

En tout cas, c'est une tentative très intéressante pour influencer la nature d'une manière ou d'une autre.

Source: https://habr.com/ru/post/fr396611/