به نقل از «جام جم آنلاین»

نگاهی علمی و عمیق به هارپ و توانایی‌های آن؛ قسمت اول+عکس

تاریخ انتشار: ۱ آبان ۱۳۹۹ | کد خبر: ۲۹۷۲۵۴۲۳

به گزارش جام جم آنلاین به نقل از زومیت، برنامه‌ی پژوهشی یونوسفر فعال با فرکانس بالا یا به اختصار هارپ (HAARP)، یک برنامه‌ی پژوهشی علمی-نظامی است که به صورت مشترک توسط نیروی هوایی ایالات متحده‌ی آمریکا، نیروی دریایی، دانشگاه آلاسکا در فِربنکس و آژانس پژوهش‌های پیشرفته‌ی دفاعی ایالات متحده (DARPA) تأسیس شده است.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

تجهیزات لازم برای این پروژه، توسط شرکت بریتانیایی BAE طراحی و ساخته شده است. هدف اصلی پروژه هارپ، تجزیه و تحلیل یونوسفر و بررسی قابلیت‌های توسعه‌ی یک فناوری پیشرفته‌ی یونوسفری برای ارتباطات رادیویی و نظارت است. هارپ پروژه‌ای است که می‌توان مشابه آن را با قدرت کمتر در مناطقی نظیر پورتوریکو، روسیه، جزایر مارشال، پِرو و ماساچوست یافت؛ اما آن‌طور که به نظر می‌رسد، هارپ بیش از سایرین شهرت یافته است که در ادامه دلایل این شهرت را بررسی می‌کنیم.
تاریخچه هارپ
داستان پروژه‌ی هارپ از سال ۱۹۹۰ میلادی آغاز شد. در آن زمان، تِد استیونز، سناتور جمهوری‌خواه از ایالت آلاسکا جهت دریافت رأی موافقت از کنگره برای ساخت پروژه‌ی هارپ، تلاش‌های بسیاری کرد و سپس توانست رأی موافقت را دریافت کند. ساخت و ساز تجهیزات لازم برای این پروژه از سال ۱۹۹۳ میلادی رسماً آغاز شد. در سال ۲۰۱۳ میلادی، هارپ به صورت موقت از کار افتاد تا پیمان‌کارانی که وظیفه‌ی مدیریت پروژه را بر عهده داشتند، جایگزین شوند. چند ماه بعد، جیمز کینی، مدیر پروژه هارپ اعلام کرد که دارپا دیگر تمایلی به ادامه‌ یافتن پژوهش‌ها توسط هارپ ندارد و بین پاییز ۲۰۱۳ تا زمستان ۲۰۱۴، احتمالاً به کار خود پایان می‌دهد.
هنوز چند ماهی از تعویض پیمان‌کاران پروژه نگذشته بود که نیروی هوایی ایالات متحده‌ی آمریکا اعلام کرد پروژه هارپ اواخر سال ۲۰۱۴ به کار خود پایان می‌دهد. فرآیند اتمام کار هارپ تا اواسط ماه مِی ۲۰۱۵ میلادی به طول انجامید و از آن تاریخ به بعد، کنترل پروژه به صورت کامل به دانشگاه آلاسکا در فِربنکس داده شد. همین موضوع باعث شد که هارپ به عنوان یک پروژه‌ی علمی، در اختیار پژوهشگران سرتاسر جهان قرار بگیرد. هم اکنون پژوهشگران می‌توانند با پرداخت مبلغی متناسب با نیاز استفاده (قیمت‌ها برای استفاده‌های گوناگون، متفاوت هستند) به هارپ دسترسی یابند و از توانایی‌های آن استفاده کنند.
نگاهی کلی به پروژه
هارپ، یک سیگنال ۳.۶ مگاواتی با فرکانسی بین ناحیه‌ی ۲.۸ تا ۱۰ مگاهرتز را به سمت یونوسفر ارسال می‌کند. این سیگنال می‌تواند به صورت ادامه‌دار و یا پالس به یونوسفر ارسال شود. اثرات انتقال و هر دوره‌ی بازیافت، توسط ابزارهای مرتبطی نظیر رادارهای VHF و UHF، فرستنده‌ها و گیرنده‌های HF و دوربین‌های نوری مورد بررسی و آزمایش قرار می‌گیرد. این می‌تواند مطالعات دانشمندان را روی فرآیندهایی طبیعی که در شرایط طبیعی در یونوسفر رخ می‌دهند، به پیش برده و همواره مطالعات را گسترش دهد؛ اما یکی از اهداف پروژه، بررسی اثرات تعامل ذرات خورشیدی با یونوسفر است. همچنین دانشمندان می‌توانند به کمک هارپ، اثرات یونوسفر طبیعی روی سیگنال‌های رادیویی را بررسی کنند.  
دستاوردهایی که هارپ داشته است، دانشمندان را قادر ساخته که این اثرات را کاهش دهند و با توسعه‌ی روش‌هایی خاص، عملکرد و پایداری سامانه‌های ارتباطی و ناوبری را به شکل چشمگیری بهبود ببخشند. این روزها سامانه‌های ناوبری نظیر جی‌پی‌اس‌ (GPS) به صورت گسترده توسط شهروندان و ارتش مورد استفاده قرار می‌گیرند و پیشرفت‌هایی که در آن صورت گرفته و پایداری قابل قبولی که دارد، به لطف روش‌های توسعه یافته توسط دانشمندان با استفاده از داده‌های تجهیزاتی نظیر هارپ، امکان‌پذیر شده است. این روش‌ها، باعث شده‌اند که ارتباطات زیر آبی و برنامه‌هایی که جهت مطالعه‌ی لایه‌های زیرزمینی راه‌اندازی می‌شوند نیز بهبود چشمگیری داشته باشند. این بهبودها در جاهای دیگر نیز اثرگذار هستند. به عنوان مثال، ارتباطات زیردریایی‌ها بهبود قابل توجهی داشته است و توانایی نقشه‌برداری از معادن و محتویات زیرزمینی کشورهای مختلف به صورت راه‌دور نیز فراهم می‌آید. طبق گفته‌های یکی از پژوهشگرانی که روی پروژه هارپ کار می‌کند، در حال حاضر این تجهیزات بُرد کافی نداشته و نمی‌توانند مناطق وسیعی از جهان را تحت پوشش قرار دهند. به عنوان مثال، هارپ در حال حاضر نمی‌تواند باعث بهبود نقشه‌برداری از میدان‌های نفتی خاورمیانه شود.
 
پروژه‌ی هارپ در ابتدا توسط اداره‌ی پژوهش‌های دریایی ایالات متحده راه‌اندازی شد و سپس آزمایشگاه پژوهش‌های نیروی هوایی در ساخت پروژه همکاری کرد و دانشگاه آلاسکا در فِربنکس نیز به لیست همکاران پروژه اضافه شد. بسیاری از دانشگاه‌ها و مؤسسات آموزشی آمریکا، مانند دانشگاه استنفورد، دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا، کالج بوستون، دانشگاه کلمسون، کالج دارت‌موث، دانشگاه کورنل، دانشگاه جان هاپکینز، دانشگاه مریلند، کالج پارک، دانشگاه ماساچوست آمهِرست، اِم‌آی‌تی، مؤسسه پلی‌تکنیک دانشگاه نیویورک و دانشگاه تالسا، در توسعه‌ی پروژه و تجهیزات آن مشارکت داشته‌اند. وظیفه‌ی توسعه‌ی ویژگی‌های اصلی هارپ بر عهده‌ی دانشگاه‌ها بوده است و این دانشگاه‌ها هم اکنون روی توسعه‌ی تجهیزات پیشرفته برای فناوری‌های آینده کار می‌کنند.
با توجه به گفته‌های مدیر اصلی پروژه‌ی هارپ، تمام تلاش گروه مدیریتی بر این بوده است که هارپ، پروژه‌ای آزاد باشد و همگان بتوانند به نتیجه‌ی دستاوردهای آن دسترسی داشته باشند. نتایج تمام پژوهش‌ها وفعالیت‌هایی که به واسطه‌ی هارپ انجام شده‌اند، به صورت عمومی منتشر شده‌اند و در دسترس هستند و هم اکنون که پروژه تحت مدیریت دانشگاه آلاسکا است، این فرآیند بهتر طی می‌شود.  
دانشمندان از سرتاسر جهان با هر ملیتی، بدون هرگونه ملاحظات امنیتی به محل پروژه‌ی هارپ دسترسی داشته‌اند و این روند هم اکنون نیز ادامه دارد. سالانه همایشی برگزار می‌شود و افراد معمولی نیز می‌توانند از تمام تجهیزات هارپ دیدن کنند. نتایج پژوهش‌های خصوصی به وسیله‌ی هارپ که توسط دانشمندان از سرتاسر جهان انجام می‌شوند، در نشریه‌های بزرگ و مشهور منتشر می‌شوند.
پژوهش‌های انجام‌شده به وسیله‌ی هارپ
هدف اصلی پژوهش‌های پروژه‌ی هارپ، قسمت بالایی اتمسفر زمین است که با نام یونوسفر شناخته می‌شود. یونوسفر، بخش یونیزه شده‌ی اتمسفر زمین در لایه‌های بالا است که از حدود ۶۰ کیلومتری سطح زمین شروع شده و تا ۱۰۰۰ کیلومتری ادامه دارد. این ناحیه شامل گرم‌سپهر (ترموسفر)، بخش‌هایی از میان‌سپهر (مزوسفر) و برون‌سپهر (اگزوسفر) است. یونوسفر توسط تابش خورشیدی یونیزه شده است. این لایه، نقش مهمی در الکتریسیته‌ی اتمسفری ایفا می‌کند و لبه‌های درونی مغناط‌کُره (مَگنِتوسفر) را شکل داده است. در کنار دیگر نقش‌های مهم، یونوسفر یکی از عواملی است که پخش سیگنال‌های رادیویی در زمین را تحت تأثیر قرار می‌دهد و در رسیدن آن به نواحی دوردست، اختلال ایجاد می‌کند.
یونوسفر در ناحیه‌ای بسیار نازک از اتمسفر زمین قرار گرفته است و به همین دلیل اشعه‌ی ایکس و تابش فرابنفش خورشید، به راحتی به این ناحیه نفوذ می‌کنند؛ اما در یونوسفر تعداد زیادی مولکول وجود دارد که می‌توانند این تابش‌های مضر را جذب کنند. در واقع، در یونوسفر تعداد زیادی الکترون آزاد وجود دارند که در ارتفاع ثابتی قرار ندارند. گاهی اوقات الکترون‌های آزاد یونوسفر بین ارتفاع ۷۰ کیلومتری تا ۳۰۰ کیلومتری از سطح زمین قرار می‌گیرند و گاهی اوقات نیز این لایه‌ها به ۱۰۰۰ کیلومتری سطح زمین می‌رسند. تجهیزات مختلف پروژه‌ی هارپ، می‌توانند تمام لایه‌های اصلی یونوسفر را مورد بررسی قرار دهند.
یونوسفر، مشخصات ثابتی ندارد و گاهاً دیده شده است که مشخصات آن به صورت دقیقه‌ای، ساعتی، روزانه، فصلی و سالانه، تغییر می‌کنند. در نزدیکی قطب‌های مغناطیسی زمین، مشخصات یونوسفر پیچیده‌تر از سایر مناطق است و در این ناحیه به دلیل هم‌ترازی عمودی با قطب مغناطیسی و به دلیل شدت زیاد میدان مغناطیسی، پدیده‌هایی نظیر شفق ایجاد می‌شوند. یونوسفر پیش‌تر غیرقابل دسترس بود و اندازه‌گیری دقیق آن برای دانشمندان امکان‌پذیر نبود. بالون‌ها به دلیل نازکی هوا نمی‌توانستند به آن دست یابند و ماهواره‌ها نیز به علت وجود هوا، نمی‌توانستند در مداری که از میان یونوسفر می‌گذرد گردش کنند. به همین دلیل تا دو دهه‌ی اخیر، اطلاعات بسیار ناچیزی از یونوسفر در دسترس بود.  
رادار دوگا در چرنوبیل   در شهر ترومسو واقع در کشور نروژ، تجهیزاتی به نام ایسکات (EISCAT) وجود دارد که نخستین گرم کننده‌ی یونوسفری به شمار می‌رود. در آن‌جا، دانشمندانی پیشگام حضور دارند که برای نخستین‌بار در تاریخ بشریت با ارسال امواج رادیویی ۲ تا ۱۰ مگاهرتزی، در یونوسفر آشفتگی ایجاد کردند تا ببینند یونوسفر چگونه به این آشفتگی واکنش نشان می‌‌دهد. هارپ نیز عملکردی مشابه دارد؛ اما دارای قدرت بیشتری بوده و از تابش منعطف و سریع HF استفاده می‌کند.
هارپ نیز همانند ایسکات، دارای یک گرم کننده‌ی یونوسفر است و می‌تواند با ارسال امواج رادیویی، دمای این ناحیه‌ی ناشناخته از اتمسفر را بالا برده و در آن آشفتگی ایجاد کند. این کار، یونوسفر را به یک آزمایشگاه طبیعی تبدیل می‌کند و دانشمندان می‌توانند روی واکنش‌ها مطالعه کنند.
 
هارپ از ۳۶۰ انتقال دهنده‌ی رادیویی و ۱۸۰ آنتن تشکیل شده است و زمینی به مساحت ۱۴ هکتار را در بر گرفته است. هزینه‌ی ساخت هارپ ۲۵۰ میلیون دلار بوده است که همین باعث بحث‌های بسیاری شده است. در زمانی که ایده‌ی ساخت هارپ مطرح شد، آمریکا و شوروی در جنگ سرد با یکدیگر بودند. در آن زمان، زیردریایی‌های آمریکایی هرچه که بیشتر دراعماق اقیانوس‌ها فرو می‌رفتند، در ارتباطات آن‌ها اختلال ایجاد می‌شد. همان‌طوری که پیش‌تر نیز گفته شد، یکی از دستاوردهای هارپ بهبود ارتباطات زیردریایی بوده است. چنین موضوعاتی باعث شده‌اند تا بسیاری از افراد، هارپ را بیشتر یک پروژه‌ی نظامی بدانند تا یک پروژه‌ی علمی. همچنین علاوه بر زیردریایی‌ها، همواره خطر یک حمله‌ی اتمی از سوی اتحاد جماهیر شوروی وجود داشت و آمریکا می‌خواست با استفاده از هارپ و مطالعه‌ی یونوسفر و چگونگی ایجاد اختلال در امواج رادیویی، یک سپر دفاعی الکترونیکی ایجاد کند که در صورت نفوذ موشک‌های شوروی، روی سیستم‌های هدایت آن‌ها اختلال ایجاد شود.
پس از فروپاشی اتحاد جماهیر شوروی، دیگر نیازی به ارتباطات زیردریایی در اعماق آب نبود و خطر حمله‌ی اتمی نیز چندان بالا نبود؛ بنابراین باید دلایل قانع‌کننده‌تری برای ادامه فعالیت هارپ و استفاده از آن ارائه می‌شد، به گونه‌ای که مردم باور کنند. یکی از کاربردهایی که برای هارپ مطرح شد، مطالعه‌ی امواج ELF بود. این امواج می‌توانند ساختارهای زیرزمینی را فاش کنند و به کمک همین امواج بود که آمریکا توانست انبار زیرزمینی سلاح‌های اتمی کره شمالی را شناسایی کرده و مشاهده کند.  
پس از حملات تروریستی ۱۱ سپتامبر ۲۰۰۱، ارتش آمریکا یکی دیگر از توانایی‌های هارپ را کشف کرد و آن را به کار گرفت. در سال ۲۰۰۲، آنتونی تِدر، مدیر پیشین دارپا، پیشنهادی را برای استفاده از هارپ ارائه کرد. وی پیشنهاد کرد که می‌توان از تجهیزات هارپ برای مقابله با انفجارهای هسته‌ای در ارتفاعات بالا استفاده کرد؛ زیرا چنین انفجارهایی باعث آزاد شدن الکترون‌های پرانرژی شده و باعث از کار افتادگی ماهواره‌هایی که در مدار پایینی زمین (LEO) گردش می‌کنند، خواهند شد. در مدار پایینی زمین، به طور طبیعی وقتی که بادهای خورشیدی به زمین برخورد می‌کنند، الکترون‌های پرانرژی تولید می‌شوند و به شدت به سپر مغناطیسی زمین برخورد می‌کنند. سیاره‌ی ما، یک سازوکار طبیعی برای از بین بردن این الکترون‌ها دارد و معمولاً آن‌ها را به درون اتمسفر می‌فرستد و ما آن‌ها را به شکل رعدوبرق یا شفق مشاهده می‌کنیم. دانشمندان مدت‌ها به دنبال این بوده‌اند که بتوانند با ایجاد امواج ویستلر، به این فرآیند سرعت ببخشند. این کار باعث می‌شود الکترون‌ها بیش از حد پایین بیایند و در ارتفاع حدود ۱۰۰ کیلومتری زمین قرار بگیرند.
آزمایش‌های بسیاری انجام می‌شوند تا امکان انجام چنین فرآیندی را بررسی کنند. به عنوان مثال، پژوهشگران دانشگاه استنفورد از هارپ استفاده می‌کنند و با ارسال امواج فرکانس پایین به مغناط‌کُره، امواج ویستلر را ایجاد می‌کنند. امواجی که از این ناحیه به زمین بازگشت داده می‌شوند، به اقیانوس آرام جنوبی برخورد می‌کنند و در این ناحیه پژوهشگران با شناورها و کشتی‌های مخصوصی حضور دارند و به اندازه‌گیری میزان حضور امواج ویستلر می‌پردازند. همان‌طوری که گفته شد، هارپ با ارسال سیگنال، در یونوسفر آشفتگی ایجاد می‌کند؛ آیا یونوسفر می‌تواند چنین آشفتگی‌هایی را تحمل کند؟ در غیر این صورت، چه اتفاقی برای یونوسفر خواهد افتاد؟

منبع: جام جم آنلاین

کلیدواژه: رادار آمریکا جنگ سرد ایالات متحده پروژه ی هارپ الکترون ها پروژه هارپ ی یونوسفر ی توسعه ی هم اکنون پژوهش ها ی آمریکا ی پروژه ی پژوهش لایه ها شده اند ی علمی

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت jamejamonline.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «جام جم آنلاین» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۲۹۷۲۵۴۲۳ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

فرونشست عمیق زمین در تقاطع خیابان کلاهدوز و قاضی طباطبایی مشهد

به گزارش خبرگزاری مهر، آتشیار حمید خدیوی اظهار کرد: عصر جمعه حادثه فرونشست زمین در تقاطع کلاهدوز و قاضی طباطبایی به مرکز فرماندهی اعلام شد و بلافاصله تیم عملیاتی از ایستگاه ۵۱ به محل حادثه اعزام شدند.

افسر نگهبان ِآتش نشانی مشهد ادامه داد: با حضور تیم عملیاتی مشخص شد فرونشست به عمق ۲ متر و ابعاد ۲ در ۲ به دلیل بارش باران و نشت از طرح اگو به زیر آسفالت اتفاق افتاده است.

وی گفت: با توجه به فرونشست عمیق و ایجاد حفره با قطر زیاد، یک طرف از بلوار کلاهدوز مسدود شد، همچنین از هر گونه تردد در این ناحیه جلوگیری به عمل ِآمد و پس از انجام عملیات رفع خطر، محل تحویل اداره آب و فاضلاب شد.

کد خبر 6089323