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Impatto dell’attività solare nelle radio comunicazioni HF

31 marzo 2019

A partire dalla fine del 1800, fu notata l’influenza dell’attività solare nelle linee telegrafiche e, successivamente, nelle comunicazioni radio. Però, non c’era alcuna prova scientifica di questo collegamento. Dagli anni ’20 in poi, i radioamatori hanno chiaramente correlato la propagazione delle HF e il MUF al ciclo solare. Ma di nuovo, non c’era nessuna prova scientifica.

Astronomi e fisici sapevano che c’era un la connessione sole-terra, ma senza dati osservativi diretti, è rimasta una teoria scientifica non comprovata. La dimostrazione scientifica non è arrivata fino a quando cominciò in pratica l’era spaziale, quando abbiamo avuto il nostro primo sguardo al sole da fuori della nostra atmosfera protettiva. Negli anni ’70, le astronavi Voyager furono le prime a confermare l’esistenza del vento solare. Il laboratorio spaziale Skylab confermò che radiazioni e vento solare sono collegati ai brillamenti solari, inoltre, sono state rilevate per la prima volta le espulsioni di massa coronale ( MCE).

Da allora, numerosi satelliti e strumenti terrestri controllano il sole e il nostro campo geomagnetico in tempo reale. Oggi, il radioamatore ha una ricchezza di informazioni solari professionali disponibili via internet, che gli astronomi dieci anni fa non ne avevano .

Nelle frequenze comprese nell’intervallo da 1 a 30 MHz (noto come “High Frequency" o radio HF), i cambiamenti nella densità e nella struttura ionosferica modificano il percorso di trasmissione e persino bloccano completamente la trasmissione dei segnali radio HF. Queste frequenze sono utilizzate dai radioamatori, compagnie aeree commerciali, agenzie governative, gestione delle emergenze e soccorso della Protezione Civile e il Dipartimento della Difesa.

Esistono diversi tipi di condizioni meteorologiche spaziali che possono influire sulla comunicazione radio HF. In una tipica sequenza di tempeste meteorologiche spaziali, i primi impatti si avvertono durante il brillamento solare stesso. I raggi X solari dal sole penetrano nel fondo della ionosfera (a circa 80 km). Lì i fotoni a raggi X ionizzano l’atmosfera e creano un miglioramento dello strato D della ionosfera. Questo strato D potenziato agisce sia come riflettore di onde radio ad alcune frequenze sia come assorbitore di onde ad altre frequenze. Il blackout radio associato a brillamenti solari si verifica nella regione terrestre della Terra ed è più intenso quando il sole è direttamente sopra la testa.

Un altro tipo di meteorologia spaziale, la tempesta di radiazioni causata da energici protoni solari, può anche interrompere la comunicazione radio HF. I protoni sono guidati dal campo magnetico terrestre in modo tale da entrare in collisione con l’atmosfera superiore vicino ai poli nord e sud. I protoni a movimento rapido hanno un effetto simile ai fotoni a raggi X e creano un D-Layer avanzato che blocca le comunicazioni radio HF alle alte latitudini. Durante le esposizioni aurorali, gli elettroni precipitanti possono migliorare altri strati della ionosfera e avere effetti di disturbo e blocco simili sulle comunicazioni radio. Ciò si verifica principalmente sul lato notturno delle regioni polari della Terra, dove l’aurora è più intensa e più frequente.

Source: Noaa Space Weather Prediction Center

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