人造極光可用於預報太空天氣,在最新一期的《物理學》雜誌上,一篇文章《Atomic, Molecular and Optical Physics》描述了美國宇航局的噴氣推進實驗室(JPG),通過氮氣雲和檢測紫外線撞擊的差異,點燃了電子。
基本介紹
- 中文名:人造極光
- 作用:預報太空天氣
- 成果:科研人員成功地在電離層
- 原理:造極光的原理就是盡力模仿天
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研究基地
《連線》雜誌報導,美國阿拉斯加州南部港口城市安克雷奇東北200英里處,有一所龐大的軍事設施隱藏在黑松叢林深處。它就是美國空軍和海軍資助的“高頻有源極光研究計畫”的試驗基地。在研究太空電離層、發展新型武器和技術的一個研究計畫。它由美國參議院批准,投資3000萬美元,由美國空軍和海軍在阿拉斯加州聯合建造和共同管理,可以發射1700兆瓦能量。美國行政當局一再申明,HAARP完全是一個研究電離層和空間天氣的科學計畫。但是,美國科學家和媒體根據HAARP計畫開展的試驗內容及其具備的能力,一致認為,這是一個龐大的軍事工程計畫。
成果
原理
人造極光的原理就是盡力模仿天然極光的發生。幕牆中的氣體成分完全模擬了離地面10萬~20萬米高空的大氣成分,極光發生裝置再以1000km/s的速度將大量電子噴入,從而實現極光的模擬。當改變幕牆內的氣壓成分,人造極光的搖動和顏色也會隨之發生改變。
人造極光
從2006年8月開始,在日本神奈川縣藤澤市的江之島溫泉可以看見逼真的人造極光了。
江之島溫泉在游泳池的牆體內埋入了由飯田產業和大阪市立大學的南繁行教授(以上名稱均由機器翻譯,如有錯誤歡迎指正)共同開發的極光發生裝置,當該裝置啟動時,遊客可以在游泳池的觀賞幕牆後近距離欣賞惟妙惟肖的人造極光。到底有多惟妙惟肖呢?據說這11色的光影從搖曳的姿採到顏色層次都跟真·極光很接近了。
唯一不足的大概就是規模有限了。人造極光幕牆橫長2.8米,縱長2.2米,厚1.6米。除此之外,也許是能量消耗的問題,江之島溫泉也限制它每天只能開放7分鐘,不過日後也許會增加展示時間也不一定。
構想
不管他們何時能夠真的實現這種構想,在天上勾勒出美麗的人造圖案,至少我們應該為科學先行者的工作喝彩:他們能夠從“軍民兩用通信監察系統”的課題中發現如此的商機-來自天堂的廣告。
科學研究
當太陽釋放高能電子和離子進入地球高空大氣,它們將刺激原子,形成從地面觀看到的絢麗極光。目前,美國加州科學家最新一項研究報告顯示,我們通過將一個粒子加速器發射至太空,可以製造“人造極光”。
這項有趣的研究報告指出,粒子加速器釋放的高能束可以形成人造極光,甚至還能在大氣層中形成閃電。該研究發表在近期出版的《地球物理研究期刊》上。
研究項目負責人馬克-扎斯特羅(Mark Zastrow)表示,粒子加速器製造的人造極光非常強,製造的高能束粒子電量為50-500萬電子伏,高能束脈衝僅持續0.1微秒。
粒子加速器必須定位在太空,距離地面300公里,發射高能束至地球大氣層。該項目核心儀器設備是“空間科學緊湊粒子加速器”,是由美國加州SLAC國家粒子實驗室和SRI國際公司研製的。
扎斯特羅說:“這種粒子加速器提供許多科學機會來研究高層大氣中粒子特性,電子路徑將描繪出地球磁場的弧場線,解釋電子在太陽風暴形成的強地磁活動中如何被扭曲。當電子進入地球大氣層,部分電子將轟擊大氣粒子,製造可以觀測到的類似極光現象。”
他還指出,該高能束甚至能引發不同形式的閃電,其中包括:紅色閃電和藍色噴射流。目前,製造人造極光的粒子加速器僅是一個概念設計,並沒有真實計畫進行建造。但是研究小組表示,為了證實能夠真實製造人造極光,下一步將籌備人造極光實驗。