DETRÁS DEL GRUESO MURO IÓNICO

En la era satelital la Asociación Argentina Amigos de la Astronomía a través de su departamento de Radioastronomía, Astronáutica y Comunicaciones también quiere orbitar más allá de la ionósfera.
Para ello comenzó a "balbucear" los primeros "pasos" del envío al espacio de un Radiotelescopio de muy baja frecuencia.
Como se sabe, la ionósfera está constituida por una serie de 4 o 5 "capas" que envuelven a la Tierra, con comienzo a unos 90 Km. de altura y que culminan a unos 210 Km. más arriba.
Son el resultado de la acción de las radiaciones ultravioletas del Sol y otras partículas de alta energía, sobre los electrones de los átomos de las moléculas de los gases muy enrarecidos a esas alturas; vale decir, expulsando o introduciendo uno o más electrones por acción de éstas, en la estructura atómica, modificando el radio iónico y dotando al átomo ya ionizado, de carga positiva (+) o negativa (-) según se trate de un catión o de un anión respectivamente (Fig. 1)

(El radio iónico del catión es < el del átomo y éste es < el del anión)

Esquema de un átomo de Oxígeno con 8 protones y 8 neutrones en su centro, formando el núcleo y, 2 electrones en la 1º órbita, y 6 en la 2º órbita, con su electrón desplazado por la radiación.

Neutrón
Protón
Neutrino
Electrón

Fig. 1

Éste fenómeno es dinámico y se produce especialmente durante el día, provocando la aparición, modificación y desaparición de alguna de las mencionadas "capas", que se las denomina:
D: A los 90 Km. de altura. (desaparece durante la noche)
E: A los 110 Km. de altura
F: A los 280 Km. de altura. (ésta capa se divide durante el día en
F1: A los 215 Km. y en 
F2: en los 320 Km de altura)


Fig. 2
Refracción de las ondas ionosféricas en la que se ilustra el ángulo crítico de emisión y la zona de salto. Las ondas que dejan el emisor a ángulos por arriba del valor crítico (mayores que A) no resultan suficientemente curvadas como para poder volver a la tierra. A medida que aumenta el ángulo las ondas vuelven a la tierra a distancias cada vez mayores.

Cada una de ellas se manifiesta con mayor densidad iónica en su centro, esfumándose hacia arriba y hacia abajo (Fig. 2).
Las tormentas solares tienen gran repercusión sobre ésta ionización que a su vez incide sobre la propagación de las ondas de radio, las que se refractan hasta producirse su retorno  a la Tierra, o al espacio; si bien la refracción es el estricto fenómeno físico, suele decirse también que se reflejan.

 

CUAL ES LA IMPORTANCIA DE LA EXPLICACIÓN PRECEDENTE...?
Justamente, la de ser la ionósfera infranqueable a las ondas de muy alta longitud de onda, -ya sea desde la Tierra hacia el espacio, como desde el espacio hacia la Tierra.- Por ello hay que ir a buscarlas más allá del "grueso muro ionosférico" para estudiarlas y conocer sus motivos y su información.
Nada mejor que un satélite nos las reenvie, montadas en una fecuencia que atraviese facilmente la ionósfera.
El 8 de Enero del 2000, se inauguró ésta ambiciosa aspiración, con el lanzamiento de un globo sonda desde la base del observatorio meteorológico de la Fuerza Aerea Argentina en el aeropuerto internacional Ministro Pistarini; con el fin de experimentar el equipo transmisor, desarrollado y construido por un grupo de socios integranntes del departamento de Radioastronomía, Astronáutica y Comunicaciones de la Asociación Argentina Amigos de la
Astronomía.
El globo, estaba dotado además de un mecanismo valvular ubicado en su cuello de alimentación de inflado; compuesto por una esfera de plástico (de las de ping pong) que obturaba un orrin, por la acción de un resorte y a su vez unida al fondo del globo por un fragmento de tanza de unos 5 metros, con el fin de estabilizar la altura cuando la misma fuera de unos 25.000 metros, al dejar escapar parte del hidrógeno con que había sido inflado. (Fig. 3)

Globo al comienzo del lanzamiento

Fig. 3

Del cuello pendía, además el receptáculo conteniendo el transmisor de 40 miliwats, emisor de un mensaje pregrabado en una memoria y elementos de telemetría meteorológica como: presión atmosférica, temperatura, humedad y vientos. Todos éstos datos fueron recepcionados y tabulados con los equipos del observatorio meteorológico, mientras el mensaje fue reportado por una numerosa cantidad de Radioaficionados, cuya nómina de licencia se menciona a continuación en reconocimiento a su colaboración.
Fueron ellos: LU2BBK; LU6AAR; LW3DJI; LU6EDT; LW7DPN; LU9CAN; LW1DEN; LU9ASV; LU3AGK;AZ1DLO; LW9EIZ; LU8DR; LU1AR; LU7ELO; LU6ADP; LU2DTN; LU2BAM; LU6AXU; LU1CAI; LU7ABF; LU9EC; LW2DHO; LW2DRK; LW6DCI; LW1ESO; LW8EAU; LU3DUN; LU4AQT; LU4AQF; LU9CAN; LU4ATF; LU6AET; LU5ATF; LU7DSU; LU9ASG; LW1DQW; LU3EAM; LW4DFU; LU7AOV; LW2DNF; LU1DAR; LW7EIY; LU3AGK; LU2AYC; LU6AXV; LW5DSQ; LU1EDL; LU3ELU; LW2DCZ; LU7EJJ; LU6DPP, (Fig. 5).

Modelo de Certificado de acreditación

Fig. 4

A los mismos se les extendió un cetificado de acreditación, Fig 4. La coordinación y recepción de los reportajes se centralizó en el QTH de LU6AAR.

 

        Lugares desde donde 
se reportaron las
señales del mensaje


Radioaficionados
Ezeiza

Fig. 5

La ascención del globo sonda se produjo durante 1 y ½ hora alcanzando una altura de 20 Km. y las señales recibidas fueron fuertes y claras, desde allí comenzó su caída brusca a una velocidad de 80 Km. por hora demorando unos 15 minutos en impactár con Tierra. Su trayectoria puede compararse en el gráfico de la (Fig. 6) donde también se registra la de otro globo lanzado 2 hrs. antes con fines meteorológicos y que alcanzó una altura de 25 Km.

En azul: curva de la
Trayectoria de la sonda
meteorológica; en rojo.
ascenzo y caída de la
sonda HELIOS 1 (nombre
del proyecto en ejecución)

Fig. 6

El motivo de la caida no ha podido establecerse, pero se presume por estallido del globo a causa de la falta de respuesta valvular y deformación por tracción de la tanza que debía accionarla.
El sitio de caída se calculó en la zona de Glew Pcia. de Bs. As., llevado por los vientos que se registraban en ese momento a esa altura. No fue reportado su hallazgo.
El tiempo de emisión de las señales se estimó que tendrían una duración de 48 hs., en que quedarían agotadas las baterías.
El próximo lanzamiento llevará incluido un "GPS" (Global Position System), (instrumento destinado a indicar las coordenadas de posición por triangulación satelital), y tendrá por finalidad, ensayar el equipo de recepción de una señal de muy larga longitud de onda (160 m.), enviada desde tierra, devolviéndola a través de un "transponder" que la repetirá en la longitud de onda de 2 m. más precisamente en la frecuencia de 146,500 Mhz.
A ésta frecuencia las "capas ionosféricas" son franqueadas facilmente por las radio ondas.
Todos los cuerpos celestes emiten ondas electromagnéticas en toda la gama del espectro (desde los 9 Khz. hasta el equivalente a una pequeña fracción de mm. unos 2.000 micrones. Longitudes menores entran en el infrarrojo lejano, correspondiendo ya al terreno de la óptica, ésta gama, depende fundamentalmente de la temperatura del cuerpo emisor, por lo que se la denomina emisión caliente; cuando un electrón atraviesa un fuerte campo magnético se produce un proceso llamado efecto sincrotrón que da lugar a la generación de una emisión fría.
Si bien la mayoría de los estudios en radio se hacen en frecuencias altas, no deja de ser interesante ocuparse también de las muy largas longitudes de onda (conviene aclarar que a frecuencias bajas le corresponden longitudes de ondas largas, y viceversa, a frecuencias altas le corresponden longitudes de ondas cortas).
Muy cerca nuestro, a unos 780 millones de Km. tenemos un emisor de radio cuyas señales pueden recibirse con cierta facilidad en la banda de 20 m. Es el caso de Júpiter.
Si bien los planetas son muy bajísimos emisores de radio, Júpiter tiene la particularidad de ser un planeta gaseoso, y según se acepta sus emisiones se producen cuando una de sus lunas: IO, que tiene bastante actividad volcánica, inyectaría los electrones originados en sus erupciones, en el campo magnético del planeta, produciéndose el citado efecto sicrotrón, y cuando el haz de emisión se produce dirigido hacia la Tierra, podemos recibirlo con suma facilidad en un receptor de comunicaciones del tipo de los de radioaficionado.
¿Que recibiríamos si ese mismo receptor estuviera por arriba de la ionosfera.....?
La Radioastronomía es la nueva rama de la ciencia Astronómica que ha permitido observar objetos no visibles en las longitudes de onda de la luz; Ej: El centro de nuestra galaxia, ocultado por el polvo cósmico existente entre dicho objeto y la Tierra.

¿No podría la ionósfera estar produciendo lo mismo con las ondas de muy larga longitud......?.
Desde nuestro humilde lugar, el Departamento de Radioastronomía, Astronaútica y Comunicaciones de la A.A.A.A. al igual que lo hiciera AMSAT Argentina con el satélite de radioaficionados LO19 hace 10 años y que aun continua activo orbitando la Tierra, "para saludarnos" con su telemetría en cada paso sobre nuestro País; y, hace un año, (casi a fines de 1998) tambien entrgó a la representación de AMSAT Rusa, integrada por Sergey Samburov, (izquierda) y  Victor Kourilov, 

Fig. 7


Fig. 8

(derecha) (Fig. 7 ), el Módulo VOX SAT (Fig. 8),  para ser puesto en órbita desde la nave espacial Mir, conjuntamente a un módulo cohete Ruso de propulsión iónica en experimentación. La alimentación eléctrica de ambos módulos, se obtendría de enormes paneles solares que suministrarían energía suficiente al módulo VOX SAT diseñado y construido por aficionados Argentinos y a los  motores de propulsión iónica Ruso.

Todo esto alienta nuestra esperanza de, tal vez, con la colaboración de quienes ya lo experimentaron, hacer que sea realidad ésta aspiración, para lo cual continuamos ensayando los "primeros pasos" que nos conduzcan a lo que hoy a muchos les parezca imposible, como es:

¡TENER NUESTRO SATÉLITE RADIOASTRONÓMICO DETRÁS DEL GRUESO MURO IÓNICO!.....

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Dr. José C. Caldararo