Det amerikanska flygvapnet planerar att detonera plasmabomber i den övre atmosfären med hjälp av en flotta av mikrosatelliter. Den jonisation som uppstår skapar en reflektor för radiosignaler på höga frekvenser.

Långväga kortvågsförbindelser kan etableras genom att radiosignaler studsar mot jonosfärens F-skiktet, något som utnyttjas av bland annat militärer och radioamatörer.  Högre frekvenser studsar mot det lägre E-skiktet, när det är joniserat.
Sedan länge har forskare skapat joniserande skikt i atmosfären för att åstadkomma en konstlad  reflektor. Ett exempel är HAARP, High Frequency Active Auroral Research Program i Alaska, där man stimulerar jonosfären med strålning från en matris av markbaserade antenner för att producera radioreflekterande plasma. Ett annat exempel är det nordiska forskningsprojektet EISCAT.
Nu vill USAF att göra detta mer effektivt för att försöka förbättra radiokommunikationen och öka utbudet av over-the-horisonten radar. Metoden är att låta ett antal små satelliter bära stora volymer av joniserad gas som kan sprutas direkt in i jonosfären.
Förutom att öka utbudet av radiosignaler, säger USAF att man vill jämna ut effekterna av solvinden, som kan slå ut GPS, och även utreda möjligheten att blockera kommunikation från fiendens satelliter.
Det finns åtminstone två stora utmaningar: En är att bygga en plasmagenerator liten nog att rymmas på en ”cubeSat” – en satellit med de ungefärliga måtten 10×10×11,35 cm. Sedan återstår problemet att styra exakt hur plasma skall släppas ut.
USAF har utfärdat kontrakt till tre lag som skissera sätt att tackla metoden. Det bästa förslaget kommer att väljas ut för en andra fas där plasmageneratorer kommer att testas i vakuumkammare och utvärderas i rymdfärder.

Förångad metall
General Sciences i Souderton, Pennsylvania, arbetar med forskare vid Drexel University i Philadelphia på en metod som innebär att man använder en kemisk reaktion för att värma en bit metall över dess kokpunkt. Den förångade metallen reagerar med atmosfäriskt syre för att producera plasma.
Ett annat lag, Enig Associates i Bethesda, Maryland, och forskare vid University of Maryland, arbetar på en mer explosiv lösning. Deras idé är att snabbt värma en bit metall genom att detonera en liten bomb och omvandla energi från explosionen till elektrisk energi. Olika formade plasmamoln kan genereras genom att ändra formen av den initiala explosionen.
Det är dock inte klart om USAF kommer att lyckas.
– Det här är verkligt tidiga projekt som tänjer gränserna för plasmaforskning inom jonosfärsmodifiering, säger John Kline, som leder plasma Engineering grupp vid Research Support Instruments i Hopewell, New Jersey. Han tänker att en av de största stötestenarna kommer att vara att lagra tillräckligt med ström för att generera plasma i dessa små satelliter.
– Den kan vara en oöverstigligt utmaning.
David Sist, tidigare ordförande för det brittiska Royal Institute of navigation, är skeptisk till USAFs ambitioner att motverka effekterna av solvinden. När solstormar stör GPS-signaler påverkas hela sidan av jorden mot solen, säger han. Att eliminera dessa störningar skulle kräva en mycket stor och snabb intervention.
– Man kan inte lugna ett stormigt hav genom att fylla vågdalarna, säger Last.

Filed under: SvenskTeknik, Teknikartiklar, Utländsk Teknik