Experimento com ondas de rádio cria "ionosfera artificial"

Luz natural de uma aurora boreal no céu de Anchorage, no Alasca

Um experimento que dispara poderosas ondas de rádio ao céu criou uma porção de "ionosfera artificial", mimetizando a área mais exterior da atmosfera da Terra.

A pesquisa não só fez pontos brilhantes surgirem ao redor desses trechos, como também produziu uma nova forma de refletir sinais de rádio ao redor do planeta.

O Programa de Pesquisa de Aurora Ativa de Alta Frequência (Haarp, no acrônimo em inglês), realizado nas proximidades de Gakona, Alasca (Estados Unidos), há quase duas décadas usa ondas de rádio para investigar o campo magnético e a ionosfera da Terra.

Um dos resultados mais evidentes dos experimentos é a possibilidade de criar luzes no céu semelhantes a auroras, cortinas brilhantes de luz que aparecem naturalmente nos céus polares quando elétrons e outras partículas carregadas emanam da magnetosfera protetora da Terra em direção à atmosfera mais alta.

Lá, a uma altitude de cerca de 250 km, as partículas carregadas colidem com moléculas de oxigênio e nitrogênio emitindo luz, processo semelhante ao que ocorre no interior de uma lâmpada fluorescente.

As ondas de rádio de alta frequência do Haarp podem acelerar elétrons na atmosfera, aumentando a energia de suas colisões e criando um brilho. A técnica havia previamente provocado pontos de luz a uma potência de quase 1 megawatt.

Mas desde que o aparelho subiu para 3,6 MW - cerca de três vezes mais do que um transmissor radiodifusor típico -, auroras artificiais completas ficaram visíveis a olho nu.

Alvos

Mas em fevereiro do ano passado, o Haarp conseguiu induzir um estranho padrão de alvos na noite celeste.

Ao invés da esperada mancha circular imprecisa, faixas luminescentes irregulares irradiaram surpreendentemente do centro do alvo, conta Todd Pedersen, físico do Laboratório de Pesquisa da Força Aérea Americana, em Massachusetts, que lidera a equipe que conduz o experimento.

A equipe fez modelos de como a energia enviada aos céus do conjunto de antenas do Haarp provocaria essas formas estranhas.

Eles determinaram que as áreas do alvo com padrões de luz estranhos eram regiões de gás mais denso, parcialmente ionizado, da atmosfera, conforme indicou um radar de alta frequência usado para monitorar a ionosfera a partir do solo.

Os cientistas acreditam que essas porções mais densas de plasma possam ser gás que foi ionizado pelas emissões do Haarp. "Essa é a parte realmente excitante ¿ conseguimos criar um pequeno pedaço artificial de ionosfera", diz Pedersen.

"A novidade não é ver a aurora, mas sim o fato de que podemos realmente criar elétrons de alta energia suficientes para formar plasma", afirma Mike Kosch, da cátedra de Ciência Espacial Experimental da Universidade Lancaster, Inglaterra, que já trabalhou com Pedersen, mas não esteve envolvido no experimento.

"Isso mostra algo completamente diferente e novo, que não esperávamos. Não sabíamos o que era possível fazer com emissões de rádio a partir do solo." Os resultados da equipe estão publicados no periódico Geophysical Research Letters.

Aumento de potência

O sucesso do Haarp se deve ao fato de o mesmo operar a uma potência muito maior do que qualquer outro experimento similar em funcionamento, tal como a antena da Associação Científica Europeia de Radares de Dispersão Desconexa, que funciona na Noruega a 1,2 MW, explica Kosch.

"Se isso tem ou não utilidade, já é outra história", acrescenta, brincando que talvez um dia empresas possam contratar físicos para usar a tecnologia para escrever anúncios brilhantes no céu noturno.

Mas os custos de se criar uma aurora artificial seriam astronômicos, afirma - os gastos com energia para manter o Haarp funcionando em potência máxima ficam em mais de US$ 4 mil a hora.

Aplicações mais sérias incluiriam criar uma camada de plasma artificial que possa refletir as comunicações de um submarino, por exemplo.

A Força Aérea Americana, que financia o Haarp com a Força Aérea Britânica e outros, pode usar o plasma para refletir transmissões de rádio, estendendo-as a distâncias maiores ao redor do globo sem perda de potência, sugere Pedersen.

"Ao invés de depender totalmente da ionosfera natural para refletir ondas de rádio ou transmissões de ondas curtas", diz Pedersen, "estamos agora alcançando a capacidade de produzir nossa própria pequena ionosfera".

Os resultados do experimento de fevereiro de 2008 "fazem esses conceitos parecerem possíveis".

Fonte: Terra