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Propagação de Rádio Auroral

Propagação de Rádio Auroral

A visão de uma aurora no céu à noite pode ser inspiradora, assumindo a forma de brilhos de cores lindas que mudam de forma graciosa. As cores são geralmente verdes e vermelhas, embora ocasionalmente possam ser vistos matizes azulados. Para muitas pessoas, uma aurora é uma bela vista de se ver, mas também é uma indicação de atividade nos céus que também pode resultar em algumas mudanças dramáticas na propagação do rádio. Para rádios amadores, isso pode significar desempenho degradado nas bandas de rádio amador de HF, enquanto em VHF pode dar a oportunidade de uma forma única de propagação de rádio.

Para que os radioamadores possam fazer o melhor uso desses fenômenos de rádio, é útil ter uma compreensão das razões pelas quais eles ocorrem e a mecânica de como os sinais de rádio são propagados sob essas condições. Para fazer isso, primeiro é necessário olhar para o sol.

O Sol e seu efeito na propagação de rádio

O Sol gera uma quantidade colossal de energia, parte da qual fornece luz e calor para nós aqui na Terra. Ele também gera luz ultravioleta e raios-X que têm efeito na propagação de rádio. Como resultado, a ionosfera é formada na alta atmosfera e isso permite que as ondas de rádio sejam refletidas, ou mais corretamente refratadas de volta à terra, permitindo assim as comunicações de rádio globais em HF ou bandas de ondas curtas.

Os níveis de energia que emanam do Sol nem sempre são constantes. Isso, por sua vez, afeta a condição da ionosfera, que por sua vez afeta a propagação de rádio HF. O monitoramento da energia do Sol pode dar uma boa indicação do estado das comunicações de rádio de ondas curtas e pode ser usado pelos usuários das bandas de rádio HF, incluindo rádios amadores, emissores de ondas curtas e usuários comerciais.

Às vezes, há grandes perturbações no Sol e podem ter efeitos importantes nas condições de propagação de rádio. As erupções solares e outras formas de perturbação conhecidas como Ejeções de Massa Coronal podem mudar totalmente a condição da ionosfera e dar origem à atividade auroral.

Dos dois tipos de distúrbio, acredita-se agora que os CMEs são a principal causa das auroras. Esses CMEs consistem em erupções gigantescas na superfície do Sol que lançam grandes quantidades de material no espaço, junto com isso há um grande aumento no nível de radiação emitida.

Em condições normais, o Sol emite matéria e isso forma o que é conhecido como vento solar. Quando ocorrem CMEs, o vento solar aumenta significativamente e isso afeta a Terra quando chega.

Efeito das perturbações solares na propagação de rádio

A forma como o vento solar interage com a Terra é bastante complicada. Essencialmente, ele é normalmente desviado pelo campo magnético da Terra, embora alguns entrem pelas áreas ao redor dos pólos norte e sul onde o campo entra na Terra. Isso é normal e nenhum efeito indevido é observado.

Quando há uma perturbação solar e o nível do vento solar aumenta, ocorrem mudanças. O sinal mais óbvio é que uma aurora visível ocorre iluminando os céus do norte ou do sul. Isso ocorre porque partículas de alta energia entram na atmosfera da Terra ao longo das linhas magnéticas de força que entram na Terra nos pólos. Durante a viagem, eles colidem com moléculas na atmosfera, liberando íons positivos e elétrons negativos. Quando isso ocorre, uma pequena quantidade de luz é gerada e é isso que causa as luzes do norte e do sul.

O aumento do vento solar causado pela perturbação tem um efeito significativo na propagação do rádio, e isso é naturalmente de grande interesse para os rádios amadores. Verifica-se que as partículas passam pelas partes externas da ionosfera com pouco efeito. No entanto, à medida que a altitude diminui, eles atingem a camada E. Aqui, eles começam a colidir com as moléculas do gás, o que aumenta em muito os níveis de ionização nessas áreas. O resultado disso é que a ionização reflete sinais em frequências muito mais altas do que o normal. As comunicações podem ser estabelecidas bem na porção VHF do espectro e, às vezes, reflexos foram detectados em frequências de até cerca de 1000 MHz. Este número superior é um tanto excepcional, embora o máximo normal para comunicações de rádio amador seja em torno de 430 MHz.

Infelizmente, para os entusiastas do rádio amador HF, muitas das partículas de plasma viajam para baixo, para a camada D, onde novamente os níveis de ionização são bastante aumentados. Aqui, o maior nível de ionização serve para absorver ondas de rádio em frequências muito mais altas do que normalmente seriam afetadas. Desta forma, muitas das comunicações da banda HF podem ser bloqueadas.

Verificou-se que durante o curso de um evento auroral normal, as regiões polares são afetadas primeiro e por esta razão a absorção é freqüentemente chamada de Absorção da capa polar (PCA). Normalmente, a absorção da calota polar está confinada a latitudes superiores a 60, embora durante alguns dos eventos maiores isso se estenda ainda mais em direção ao equador.

Progresso de um evento auroral

Embora eventos diferentes variem amplamente de um para o outro, eles terão muitas semelhanças. Freqüentemente, o evento começa com uma série de pequenos sinais luminosos. Isso faz com que o nível de radiação solar aumente e isso traz uma melhoria nas condições de rádio da banda HF. Acoplado a isso, o ruído solar também aumenta.

Essas pequenas erupções são apenas um precursor da perturbação solar que ocorre causando uma Perturbação Ionosférica Súbita ou SID. Neste ponto, as bandas de HF fecham para comunicações de rádio ionosféricas por um curto período. No entanto, eles se recuperam rapidamente, pois há um aumento no fluxo solar. Cerca de 20 a 30 horas após a atividade solar, a onda de choque do vento solar atinge a Terra causando uma tempestade magnética. As comunicações de rádio nas bandas de HF falham e o evento auroral completo começa. Neste ponto, a propagação de rádio VHF é aumentada e os contatos podem ser feitos em distâncias de várias centenas de quilômetros. Depois de atingir um pico, a aurora termina e as bandas de HF se recuperam lentamente, as frequências baixas se tornando utilizáveis ​​primeiro.


Assista o vídeo: Refração de Ondas de Radio. (Novembro 2021).