В результате эксперимента с облучением участков неба мощными радиоволнами исследователям удалось создать области с "искусственной ионосферой". Работа привела не только к появлению схожего с полярным сияния, но и к потенциально новому пути распространения радиосигналов вокруг Земли.

Ионосфера – это начинающаяся с высоты 60 км часть атмосферы, которая состоит из нескольких слоёв с различающимися характеристиками и под влиянием излучения Солнца ионизируется. Около двух десятилетий в рамках Программы исследований активных полярных сияний с помощью высоких частот (High Frequency Active Auroral Research Program, HAARP) около Гаконы, Аляска, используются радиоволны для изучения магнитного поля Земли и ионосферы. Один из наиболее явных результатов проводимых экспериментов в том, что возможно создавать вспышки в небе такого же характера, как природные явления в северных широтах – световые эффекты, появляющиеся в ходе столкновения электронов и других заряженных частиц на высоте около 250 км с молекулами кислорода и азота, что приводит к излучению света.

Высокочастотные волны HAARP могут разгонять частицы в атмосфере, увеличивая их энергию, чем достигается аналогичный эффект. Первоначально мощность излучения составляла 1 МВт, при этом наблюдались отдельные вспышки. Увеличение мощности до 3,6 МВт позволило имитировать полномасштабное природное явление, видимое невооружённым глазом. Однако в феврале прошлого года были зафиксированы странные структуры в ночном небе. Вместо крупных округлых "клякс" неожиданно появились светящиеся полосы, исходящие из общего центра, рассказывает физик из Исследовательской лаборатории военно-воздушных сил (Air Force Research Laboratory) в Массачусетсе Тодд Педерсен (Todd Pedersen).

Команда учёных попыталась смоделировать, как направленная на небо энергия от массива антенн HAARP может вызывать такой эффект. Оказалось, что необычные образы находились в областях с плотным, частично ионизированным газом, как показал наземный высокочастотный радар. Учёные уверены, что эти участки с плазмой могут быть результатом влияния на атмосферу проекта. "Это по-настоящему захватывающе – мы создали небольшой островок ионосферы", - говорит Педерсен. "Новизна не в имитации полярного сияния, а в факте, что мы на самом деле можем генерировать достаточно высокоэнергетические электроны для формирования плазмы, - отмечает глава экспериментальных космических наук в Университете Ланкастера (Lancaster University), Великобритания, Майк Кош (Mike Kosch). – Это нечто в корне отличающееся и неожиданное. Мы не предполагали, что такое возможно с массивом антенн на земле".

Успех HAARP связан с оперированием большей мощностью излучения, чем в любом другом схожем эксперименте, например, EISCAT (European Incoherent Scatter – Европейский некогерентный рассеиватель) в Норвегии с 1,2 МВт. Однажды, шутит Кош, компании будут нанимать физиков для применения технологии с целью создания рекламных сообщений в небе. Однако стоимость искусственных полярных сияний будет астрономической – использование HAARP на полной мощности обходится в $4000 в час. Более серьёзные прикладные задачи включают формирование слоя синтетической плазмы, которая сможет отражать посылаемые кораблями и субмаринами сигналы. Радиоволны при этом будут распространяться по планете без потери мощности, утверждает Педерсон: "Вместо зависимости целиком от природной ионосферы, отражающей сигналы коротковолнового диапазона, мы получим собственную небольшую ионосферу".