Physiker und Ingenieure aus der Abteilung für Plasmaphysik am US Naval
Research Laboratory haben mit Hilfe der Transmitter-Einrichtung des
High-frequency Active Auroral Research Program (HAARP) in Gakoka
(Alaska) erfolgreich eine beständige Plasmawolke von hoher Dichte in der
oberen Erdatmosphäre produziert.
"Bisherige künstliche, dichte Plasmawolken haben Lebensdauern von nur
zehn Minuten oder weniger", sagte Dr. Paul Bernhardt von der Space Use
and Plasma Section des Naval Research Laboratory (NRL). "Diese
Plasma-'Kugel' von höherer Dichte wurde durch die HAARP-Transmissionen
länger als eine Stunde aufrechterhalten und erst durch die Abschaltung
der HAARP-Radiowellen ausgelöscht."
Die leuchtenden Entladungen in der oberen Atmosphäre wurden als Teil des
von der Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) geförderten
Basic Research on Ionospheric Characteristics and Effects (BRIOCHE)
Programms erzeugt, um ionosphärische Phänomene und deren Auswirkungen
auf Kommunikationssysteme und das Weltraumwetter zu erforschen.
Unter Verwendung des 3,6-Megawatt-Hochfrequenztransmitters von HAARP
werden die Plasmawolken oder Plasmakugeln für den Gebrauch als
künstliche Spiegel in Höhen von etwa 50 Kilometern unterhalb der
natürlichen Ionosphäre untersucht und für die Reflexion hochfrequenter
Radio- und Kommunikationssignale verwendet.
Vorherige Versuche für die Erhöhung der Elektronendichte mit
hochfrequenten Radiotransmissionen nahe der zweiten, dritten und vierten
Harmonischen der Elektronzyklotronfrequenz haben Dichten von 4 * 105
Elektronen pro Kubikzentimeter ergeben. Diese Frequenz nahe 1,44
Megahertz ist die Rate, mit der Elektronen um das Erdmagnetfeld kreisen.
Der NRL-Gruppe gelang mit Hilfe der HAARP-Transmissionen bei der
sechsten Harmonischen der Elektronzyklotronfrequenz die Erzeugung
künstlicher Plasmawolken mit Dichten über 9 * 105 Elektronen pro Kubikzentimeter.
Optische Bilder der künstlichen Plasmakugeln zeigen, dass sie turbulent
sind und dynamisch wechselnde Dichtestrukturen besitzen.
Elektrostatische Wellen, die von den HAARP-Radiotransmissionen
produziert werden, sind dafür verantwortlich, dass die Elektronen auf
ausreichend hohe Energien beschleunigen, wobei sie die leuchtenden
Entladungen in der neutralen Atmosphäre in Höhen von fast 170 Kilometern
erzeugen.
Die künstlichen Plasmawolken werden mit hochfrequenter Radiosondierung
und Rückstreuung, ultrahochfrequenter Radarrückstreuung und optischen
Bildsystemen registriert. Bodenmessungen der angeregten
elektromagnetischen Emissionen liefern Hinweise auf die Stärke und
Frequenz der elektrostatischen Wellen, welche die ruhenden Elektronen
bis auf Ionisationsgeschwindigkeiten beschleunigt haben.
Das NRL-Team arbeitet mit Partnern von SRI International, der University
of Alaska in Fairbanks, der University of Florida und BAE Systems an
diesem Projekt, um die Beobachtungen mit der Theorie in Einklang zu
bringen und eine umfassende Theorie über die Erzeugung von Plasmawolken
zu entwickeln. Die nächste HAARP-Kampagne ist für Anfang 2013 geplant
und wird Experimente zur Entwicklung dichterer, stabilerer
Ionisationswolken beinhalten.
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