Descoperiri uimitoare | Observatorul independent Barents

Radarele spațiale le permit cercetătorilor să detecteze unele dintre cele mai mici lucruri existente – electronii – până la o mie de mile distanță! Se construiește o instalație de antenă radar și mai avansată, care va oferi oportunități fără precedent.

De: Trude Haugseth Moe // Universitatea Arctică UiT din Norvegia

Este un gând uluitor. Totul în lume este alcătuit din atomi mici. Sunt atât de mici încât un singur grăunte de nisip conține aproximativ 1.000.000.000.000.000.000.000 de atomi. Și fiecare atom este format din particule și mai mici, inclusiv electroni.

Cu toate acestea, fizicianul Juha Vierinen poate observa electroni la o mie de kilometri distanță!

Este ca și cum ai vedea câțiva muschi bâzâind în Bodø din Oslo.

„Putem vedea electroni individuali în grupuri. Măsurăm densitatea electronilor pe metru cub, deoarece este densitatea care determină cantitatea de interferență pe care o primim în comunicațiile noastre electronice”, spune Vierinen. Foto: David Jensen / UiT Arctic University of Tromsø

PUBLICITATE

Vierinen este implicat în dezvoltarea de noi radare spațiale 3D de înaltă tehnologie, pentru a obține cele mai bune date posibile pentru cercetarea Aurora Boreală.

Tehnici radar de ultimă generație

Din anii 1970, fizicienii UiT au fost printre principalii factori ai proiectului EISCAT, care este o colaborare între multe țări europene, precum și Japonia și China. O mare instalație EISCAT, situată în Ramfjord, în afara Tromsø, folosește ceea ce este cunoscut sub numele de tehnica radar de „împrăștiere” pentru a studia atmosfera superioară a Pământului. De-a lungul anilor, proiectul a atras la Tromsø cercetători din întreaga lume.

Instalații EISCAT existente în Ramfjord. Foto: Jon Terje Hellgren Hansen / Universitatea Arctică UiT din Norvegia

În 2022/2023, EISCAT va fi înlocuit cu o instalație radar complet nouă – EISCAT3D. Un total de 10.000 de antene radar vor fi instalate în Skibotndalen; rețele similare vor fi construite la Kaiseniemi lângă Torneträsk în Suedia și la Karesuvanto în Finlanda. Pe lângă cercetare, EISCAT3D ar putea juca și un rol operațional în prognoza meteo internațională în spațiu.

Ilustrație a viitorului EISCAT 3D în construcție la Skibotndalen din Norvegia. Imagine © Asociația Științifică EISCAT

Noile radare vor fi mult mai avansate decât predecesorii lor. De exemplu, focalizarea lor poate fi redirecționată cu viteza fulgerului dacă se întâmplă ceva interesant în spațiu și vor avea o rezoluție și o distanță focală mult mai mare.

Cercetătorii spun că folosirea acestor noi radare va fi ca și cum ați obține ochelari noi, mult mai puternici: vor putea brusc să vadă lucruri care anterior erau neclare.

Sistemul „vechi” constă din antene parabolice, care necesită mult timp pentru a se muta. Când iau un lagăr, pot măsura doar o direcție la un moment dat. Noile antene vor trimite un întreg grup de raze, captând simultan imagini de pe un segment uriaș de cer. Deoarece vor exista și facilități EISCAT3D în Finlanda și Suedia, măsurătorile vor fi obținute din trei unghiuri diferite, permițând cercetătorilor să vadă aurora boreală în trei dimensiuni. Ei vor putea apoi să detecteze fenomene iminente, cum ar fi un nor de plasmă sau o altă structură, și să concentreze radarele asupra acestuia.

Ilustrație a radarelor 3D EISCAT care vor fi construite între 2022 și 2023 la Skibotndalen în Norvegia, Kaiseniemi în Suedia și Karesuvanto în Finlanda. Imagine © Asociația Științifică EISCAT

Deschide o lume nouă

„Pe lângă posibilitatea de a scana cerul mai repede, obținând astfel o imagine mult mai bună a părții din atmosferă în care apar aurora boreale, radarul va permite cercetătorilor să facă și mai mult”, spune Vierinen.

    • Aceștia vor putea crea hărți radar ale lunii pentru studii de geologie lunară.
    • Ei vor putea urmări traiectoriile meteoriților care ard în atmosfera noastră. Au putut fi observați până la două mii de meteori pe oră!
    • Aceștia vor putea să urmărească și să detecteze „deșeuri spațiale”, obiecte create de om care au fost lăsate în spațiu, cum ar fi sateliții care nu mai sunt utilizați sau rachete și combustibil folosit pentru lansarea rachetelor.

Cantitatea de resturi spațiale a crescut dramatic de-a lungul anilor. Surse de încredere estimează că 7.500 de sateliți au fost plasați pe orbita Pământului din 1957, dintre care aproximativ 4.300 sunt încă în spațiu. Doar 1.200 dintre ele sunt încă operaționale. Restul sunt considerate gunoi spațial.

Aproximativ 29.000 de bucăți de gunoi spațiale mai mari de 10 centimetri au fost cartografiate până acum. Aceste deșeuri prezintă un risc crescut pentru călătoriile în spațiu.

Prin urmare, noua unitate va oferi multe oportunități noi.

Raman multe intrebari

Acum știm multe despre cum funcționează spațiul. Dar cercetătorii au încă multe întrebări fără răspuns.

„Vrem să ne îmbunătățim capacitatea de a prezice erupții solare majore și alte furtuni solare pe termen lung. Așa că trebuie să înțelegem și mai mult cum apar furtunile și cum se mișcă prin spațiu”, spune Vierinen.

De aceea, el crede că cercetarea de bază – când oamenii de știință studiază ceva fără să știe ce ar putea găsi – este crucială.

„Cercetarea de bază este importantă pentru că nu știm cu adevărat ce este important. Dacă Einstein nu și-ar fi îmbrățișat curiozitatea și nu ar fi studiat fenomenele, nu ar fi dezvoltat teoria relativității sau mecanica cuantică”, conchide Vierinen.


Această poveste a apărut inițial pe site-ul Fram Center

Add Comment