Является ли недавно обнаруженный радиационный барьер, индуцированный ОНЧ, каким-либо образом важным или полезным?

Есть несколько популярных новостных статей, которые ссылаются на это видео , чьи примечания указывают на новостной материал НАСА NASA's Van Allen Probes Spot Man-Made Barrier Shrouding Earth , который указывает на статью с интересным названием « Антропогенная космическая погода» , в которой рассматривается широкий спектр явлений, происходящих в космосе. последние полвека, но упоминает VLF.

Абстрактный

Антропогенное воздействие на космическую среду началось в конце 19 века и достигло своего пика в 1960-х годах, когда США и Советский Союз провели высотные ядерные взрывы. Эти взрывы создали искусственные радиационные пояса вблизи Земли, что привело к серьезным повреждениям нескольких спутников. Еще одним неожиданным эффектом высотных ядерных испытаний был электромагнитный импульс (ЭМИ), который может иметь разрушительные последствия на большой географической территории (например, на континентальной части Соединенных Штатов). К другим антропогенным воздействиям на космическую среду относятся эксперименты по выбросу химических веществ, нагрев ионосферы высокочастотными волнами и взаимодействие ОНЧ-волн с радиационными поясами. В этой статье рассматривается фундаментальный физический процесс, стоящий за этими явлениями, и обсуждаются наблюдения за их воздействием.

Гомбози Т.И., Бейкер Д.Н., Балог А. и соавт. Космическая наука (2017). дои: 10.1007/s11214-017-0357-5

Я не понимаю, как ОНЧ-передачи с Земли вообще сформировали «барьер». Защищает ли этот барьер нас от радиации в космосе , или это означает только то, что определенные частицы находятся на более низких уровнях в определенных областях магнитосферы Земли, чем ожидалось? Имеет ли это какое-то значение для людей или спутников, или это просто отклонение или флуктуация, которые только преподносятся как барьер против радиации?

Получают ли спутники на низкой околоземной орбите меньший радиационный ущерб от частиц с более высокой энергией, например, из-за постоянных передач высокой мощности ОНЧ человека?


ОНЧ-передачи с Земли широко распространены, мощны и устойчивы. Согласно Википедии , большая часть передаваемой мощности находится в диапазоне от 10 кГц до 100 кГц с длинами волн от километров до десятков километров. Обычно частоты выше 30 кГц считаются НЧ , а не ОНЧ. но в разделительной линии 30 кГц нет ничего особенного. Из-за задействованных низких частот и длинных волн сигнал некоторой мощности может проникать через верхний слой океана, который в остальном является электропроводным, и может быть принят подводными лодками. Другие приложения включают ссылки на время.

введите описание изображения здесь

вверху: "Длинноволновый передатчик ВМС Бундесвера, недалеко от Сатерланд-Рамсло в районе Клоппенбург (Нижняя Саксония); Находится в природном заповеднике" Приблизительно в переводе с немецкого. (кстати, это башни на заднем плане, а не коровы!) Отсюда .

введите описание изображения здесь

вверху: «Крупный план нескольких антенных башен передатчика VLF Cutler ВМС США в Катлере, штат Мэн. Он передает оперативные приказы в одностороннем порядке на подводные лодки США по всему миру на частоте 24 кГц с мощностью 1,8 мегаватт». Отсюда . _

введите описание изображения здесь

вверху: «Радиобашни радиостанции Варберг в Гриметоне (Швеция), которая сегодня занесена в список Всемирного наследия ЮНЕСКО». Отсюда . _


Пояса Ван Аллена образованы довольно постоянным магнитным полем Земли. Но эти передачи СНЧ создают переменное магнитное поле. Если это поле образует барьер против частиц высокой энергии, плотность барьера также должна чередоваться с используемой частотой ОНЧ. Если эти частицы считать на Земле, их скорость должна изменяться синхронно с частотой ОНЧ.
Я надеялся, что коровы будут антеннами, чтобы мы могли смоделировать их как сферические антенны.
Сферические коровьи антенны были бы проблемой финансирования и строительства для длины волны в десятые доли километров.
@OrganicMarble, чтобы люди ДЕЙСТВИТЕЛЬНО читали мои вопросы! ;)

Ответы (1)

Эта статья « Антропогенная космическая погода » занимает 55 страниц, но только на 5 страницах обсуждается воздействие ОНЧ на ионосферу (глава 8), а на 35 страницах (главы 2-7) обсуждается ЭМИ от высотных ядерных бомб. Это по той простой причине, что даже передатчик СНЧ мирового класса, такой как передатчик Катлера 24 кГц, может излучать всего несколько мегаватт, в то время как большая ядерная бомба излучает в миллиарды раз больше энергии.

Большинство явлений планетарного масштаба, таких как струйные течения или приливы, настолько огромны, что мы даже не можем начать прямо воздействовать на них в глобальном масштабе. Так что на самом деле удивительно, что наши сравнительно крошечные мегаваттные ОНЧ-передатчики и ионосферные нагреватели могут оказывать заметное воздействие на ионосферу планеты. (Например, естественная электрическая энергия, вызывающая суббурю полярного сияния, оценивается в 500 000 мегаватт ; восстанавливаемая энергия ветра в струйном течении планеты оценивается в 1 700 000 мегаватт .)

Я не космический физик, но из того, что я могу сказать из разговоров с ними, наше научное понимание магнитогидродинамики плазмы все еще находится в зачаточном состоянии, поэтому трудно предсказать, станет ли что-то важное или полезное непосредственным результатом более глубокого понимания ионосферы и магнитосфера. Но поскольку эти области непосредственно полезны для радиосвязи, они улавливают частицы, которые непосредственно воздействуют на наши орбитальные спутники, и они отклоняют космическое фоновое излучение от поверхности Земли, представляется целесообразным продолжить их изучение.

(Полное раскрытие информации: передатчик HAARP на Аляске находится всего в 20 милях от дома, где я вырос, несколько членов моей семьи помогли построить его и проанализировать полученные данные, и в настоящее время передатчик эксплуатируется в моем университете.)

Спасибо за Ваш ответ! В то время как мощность невелика по сравнению с другими глобальными явлениями, возбуждение ОНЧ бывает непрерывным (грубо говоря) и переменным током, и распределенным, что делает его немного уникальным и интересным. HAARP все еще работает? Я думаю, что несколько лет назад было предложено закрыть проект и попытаться перепрофилировать и/или найти новое финансирование для исследований. Это действительно потрясающая система! Мне понравилось читать (и слушать!!) эффект Люксембурга в этой статье NPR: npr.org/2014/06/10/319539712/…
Кстати говоря, вы уже видели Стива? См. вопрос (и фото/ссылки/видео). Если Стив находится на расстоянии 300 км, а SWARM > 440 км, как SWARM измерил температуру Стива? а также Мог ли Стив повредить МКС? .
Я думаю, что есть эффект резонанса с передачами VLF. Они могут сталкиваться с естественными частотами электронов, вращающихся вокруг части магнитного поля Земли, накачивая их энергией, что может привести к смещению радиационных поясов на разные высоты или стать более или менее энергичными.