HAARP като инструмент на науката

Въпреки, че станцията HAARP (High Frequency Active Auroral Research Program или Програма за високочестотни активни изследвания на полярното сияние), набедена от любителите на конспирации за "климатично оръжие", спря работа миналата година, тя още не излиза от фантазиите им. Все пак тя е само изследователски инструмент и има своите съвсем неконспиративни приложения.

Все още за всяко наводнение или градушка се обвинява HAARP като главен виновник. Защо? Ами обявената цел  - "изследване на йоносферата"  звучи, може би, неясно и подозрително за хората.

Йоносферата е горния слой на атмосферата, йонизиран от слънчевата радиация и затова съдържащ електрически заредени частици или т.нар. - плазма. Йонизацията се случва, защото електроните в обвивката на атом или молекула са получили достатъчно енергия за да се отделят от тях - така ядрата се превръщат в положително заредени йони. И не е необходимо всички електрони да са "отвяти" от слънчевия вятър - достатъчно е само 1% за да се смята един газ за "йонизиран". 

Всъщност, експериментите с земната йоносфера не са толкова страшни. Смущенията в магнитното поле на йоносферата, причинени от такива изследователски станции, са стотици хиляди пъти по-слаби от самото магнитно поле на Земята и при това са и кратковременни. Те са и много по-слаби от смущенията, предизвикани от слънчевите изригвания. Те не могат да имат някакъв ефект върху времето и климата, защото не влияят на стратосферата и тропосферата.

Станцията HAARP е матрица от 180 кръстообразни радиоантени или 360 двуполюсни излъчватели, както и многобройно оборудване за запис. Сензорите работят непрекъснато, следейки състоянието на йоносферата, а масивът от антени (3,6 MW) се насочва към небето няколко седмици в годината, по време на сеансите за "облъчване на небето". 

HAARP първоначално е проектирана с военна цел - да се прихващат съобщенията на подводниците на ултраниските честоти. С разпадането на Съветския съюз, това губи значение. После решават да я използват за борбата с "електромагнитни атаки", но и това не запълва капацитета на съществуващото оборудване.

Въпреки това, привържениците на теориите на конспирацията продължават да виждат в тази станция някакво тайно оръжие.

През последните години HAARP се използва почти изцяло за научни изследвания. Същността на изследването е проста - с периодичната решетка с 360 двуполюсни излъчватели, може да се създаде тясно фокусиран сноп от свръхмощни радиовълни. Когато този сноп достигне йоносферата, той индуцира в нея електрически ток. Когато честотата на радио вълните съвпадне с резонансната честота на плазмените трептения, радио вълните започват да се колебаят по-силно. Тези колебания водят до смущения в йоносферата, които генерират най-различни събития - индуцирано радио излъчване, оптично излъчване, появата на пространствени структури в йоносферата и т.н. Тези реакции на йоносферата говорят на специалистите за състоянието плазмата в нея, дават възможност тя да бъде изследвана.

Например, през 2009г. излиза публикация в Physical Review Letters, в която се описва, че с HAARP са успели да настроят радиовълни на ненулев орбитален ъглов момент, "вихрови радиовълни" (с орбитално число до L = 3).

Излъчванията с ненулев орбитален ъглов момент имат пръстеновидно напречно сечение, а вълната е винтообразна отпред - като тирбушон.

От публикацията става ясно, че това е направено с радиовълни за първи път като фазата, интензивността и поляризацията на всяка от 180 антени е настроена независимо. В резултат са получени тези модели на излъчвания:

(вляво - L = 0, вдясно - L = 1)

Излъчване по модела за L> 0 ще доведе до това, че йоносферата ще се облъчва в пръстеновидна област. Тази област на йоносферата ще се нагрява от радиовълните и ще започне да "свети" и в оптичния , и в радио диапазона.

Долу се вижда снимка на "небесните пръстени" на височина от около 200 км и радиус от няколко десетки километра, в зелена светлина:

(вляво - L = 0, вдясно - L = 1), сивият градиент показва яркостта на зеленото сияние. 

Ползата от този нов вид радиоизлъчвания е, че с помощта на ненулевият орбитален ъглов момент може да се генерират вихри и да се изучават вихрите в йоносферата.

Това, че може да се излъчват радиовълни, които освен амплитудна или честотна модулация имат и модулация в орбитален ъглов момент може да се използва, за да се увеличат предаваните канали в един честотен диапазон.