Ionospheric heater
આયનોસ્ફેરિક હીટર અથવા આયનોસ્ફેરિક એચ. એફ. પંપ સુવિધા એ એન્ટેનાની શ્રેણી સાથેનું એક શક્તિશાળી રેડિયો તરંગ ટ્રાન્સમીટર છે જેનો ઉપયોગ પ્લાઝ્મા ટર્બ્યુલેન્સ, આયનોસ્ફિયર અને ઉપલા વાતાવરણના સંશોધન માટે થાય છે. આ ટ્રાન્સમીટર ઉચ્ચ આવર્તન (HF) શ્રેણી (3-30 MHz) માં કામ કરે છે, જેના પર રેડિયો તરંગો આયનમંડળમાંથી જમીન પર પાછા પ્રતિબિંબિત થાય છે. આવી સુવિધાઓ સાથે પ્લાઝ્મા તોફાનની ઘટનાઓની શ્રેણી જમીન પરથી અર્ધ-નિયંત્રિત રીતે ઉત્તેજિત થઈ શકે છે, એવી પરિસ્થિતિઓ દરમિયાન જ્યારે આયનોસ્ફિયર કુદરતી રીતે શાંત હોય છે અને ઉદાહરણ તરીકે ઓરોરા દ્વારા વિચલિત થતું નથી. આ ઉત્તેજના-પ્રતિક્રિયા પ્રકારનું સંશોધન આયનોસ્ફિયર અને ઉપલા વાતાવરણ વિશે જાણવા માટે કુદરતી રીતે ઉત્તેજિત ઘટનાઓના નિષ્ક્રિય અવલોકનોને પૂરક બનાવે છે. પ્લાઝ્મા ટર્બ્યુલેન્સની જે ઘટનાઓનો અભ્યાસ કરવામાં આવે છે તેમાં બિનરેખીય તરંગ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ પર વિવિધ પ્રકારોનો સમાવેશ થાય છે, જેમાં પ્લાઝ્મા જોડીમાં વિવિધ તરંગો અને પ્રસારિત રેડિયો તરંગો સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, ફિલામેન્ટરી પ્લાઝ્મા માળખાઓની રચના અને સ્વ સંગઠન, તેમજ ઇલેક્ટ્રોન પ્રવેગક. તોફાનનું નિદાન ઉદાહરણ તરીકે અસંગત સ્કેટર રડાર દ્વારા કરવામાં આવે છે, જે તોફાન અને ઓપ્ટિકલ ઉત્સર્જનમાંથી નબળા ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઉત્સર્જનને શોધી કાઢે છે. ઓપ્ટિકલ ઉત્સર્જન વાતાવરણીય અણુઓ અને અણુઓના ઇલેક્ટ્રોન દ્વારા ઉત્તેજનાના પરિણામે થાય છે જે પ્લાઝ્મા તોફાનમાં વેગ પામ્યા છે. આ પ્રક્રિયા ઓરોરાની જેમ જ હોવાથી, એચએફ તરંગો દ્વારા ઉત્તેજિત ઓપ્ટિકલ ઉત્સર્જનને કેટલીકવાર કૃત્રિમ ઓરોરા તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, જો કે આ ઉત્સર્જનને શોધવા માટે સંવેદનશીલ કેમેરાની જરૂર પડે છે, જે વાસ્તવિક ઓરોરાના કિસ્સામાં નથી. આયનોસ્ફેરિક એચ. એફ. પંપ સુવિધાઓ પ્લાઝ્મા ટર્બ્યુલેન્સ અભ્યાસની શક્યતા પૂરી પાડવા માટે પૂરતી શક્તિશાળી હોવી જરૂરી છે, જો કે આયનોસ્ફિયરમાં પ્રસરે છે તે કોઈપણ રેડિયો તરંગ ઇલેક્ટ્રોનને ગરમ કરીને તેને અસર કરે છે. રેડિયો તરંગો આયનમંડળને અસર કરે છે તેની શોધ 1930ના દાયકામાં લક્ઝમબર્ગ અસર સાથે થઈ હતી. સંશોધન સુવિધાઓમાં શક્તિશાળી ટ્રાન્સમીટર હોવા જરૂરી હોવા છતાં, સૌથી શક્તિશાળી સુવિધા (એચ. એ. એ. આર. પી.) માટે આયનોસ્ફિયરમાં પાવર ફ્લક્સ 0.13 ડબલ્યુ/એમ 2 ની નીચે છે. આ આયનમંડળમાં ઊર્જાની ઘનતા આપે છે જે આયનોસ્ફેરિક પ્લાઝ્માની થર્મલ ઊર્જાની ઘનતાના 1/100 કરતા ઓછી હોય છે. પાવર ફ્લક્સની સરખામણી પૃથ્વીની સપાટી પર આશરે 1.5 kW/m2 ના સૌર પ્રવાહ સાથે પણ થઈ શકે છે. અરોરા દરમિયાન સામાન્ય રીતે એચ. એફ. પંપ સુવિધાઓ સાથે કોઈ આયનોસ્ફેરિક અસરો જોઇ શકાતી નથી કારણ કે રેડિયો તરંગ શક્તિ કુદરતી રીતે ગરમ આયનોસ્ફિયર દ્વારા મજબૂત રીતે શોષાય છે. વર્તમાન એચએફ પંપ સુવિધાઓ નોર્વેમાં ટ્રોમ્સો નજીક રામફજોર્ડમોન ખાતે યુરોપિયન ઇન્કોહરન્ટ સ્કેટર સાયન્ટિફિક એસોસિએશન (ઇઆઇએસસીએટી) દ્વારા સંચાલિત ઇઆઇએસસીએટી-હીટિંગ, જે 1.2 મેગાવોટ અથવા 1 જીડબલ્યુ અસરકારક વિકિરણ શક્તિ (ઇઆરપી) નું પ્રસારણ કરવામાં સક્ષમ છે. રશિયામાં નિઝની નોવ્ગોરોડ નજીક વાસિલસુર્સ્કમાં સુરા આયનોસ્ફેરિક હીટિંગ સુવિધા, જે 750 કેડબલ્યુ અથવા 190 મેગાવોટ ઇઆરપી ટ્રાન્સમિટ કરવામાં સક્ષમ છે. ગાકોના, અલાસ્કાની ઉત્તરે હાઇ ફ્રિક્વન્સી એક્ટિવ ઓરોરલ રિસર્ચ પ્રોગ્રામ (એચએએઆરપી), 3.6 મેગાવોટ અથવા 4 જીડબલ્યુ ઇઆરપી ટ્રાન્સમિટ કરવામાં સક્ષમ છે. બંધ એચએફ પંપ સુવિધાઓ એરેસિબો ઓબ્ઝર્વેટરીમાં આયનોસ્ફેરિક ફેરફાર માટે એચએફ સુવિધા પણ હતી. એરેસિબોને 2020માં નિષ્ક્રિય કરવામાં આવ્યો હતો. હાઈ પાવર ઓરોરલ સ્ટિમ્યુલેશન ઓબ્ઝર્વેટરી અલાસ્કાના ફેરબેન્ક્સની ઉત્તરપૂર્વમાં HIPAS ઓબ્ઝર્વેટરી, 1.2 MW અથવા 70 MW ERPનું પ્રસારણ કરવામાં સક્ષમ છે. ઇસલોટ આયનોસ્ફેરિક હીટર, 1998 સુધી કાર્યરત હતું, જે ઇસલોટમાં સ્થિત છે. પ્લેટેવિલે એટમોસ્ફેરિક ઓબ્ઝર્વેટરી (તેણે આયનોસ્ફેરિક હીટર સંશોધન બંધ કરી દીધું છે પરંતુ હજુ પણ વાતાવરણીય વેધશાળા તરીકે કામ કરે છે). સ્પિયર (સ્પેસ પ્લાઝમા એક્સપ્લોરેશન બાય એક્ટિવ રડાર) એ સ્વાલબાર્ડમાં લોંગઇયરબાયન ખાતે EISCAT સુવિધાઓની બાજુમાં UNIS (સ્વાલબાર્ડમાં યુનિવર્સિટી સેન્ટર) દ્વારા સંચાલિત એક સ્થાપન છે, જે 192 કેડબલ્યુ અથવા 28 મેગાવોટ ઇઆરપીનું પ્રસારણ કરવામાં સક્ષમ છે. સંદર્ભો વાતાવરણીય વિજ્ઞાન આયનોસ્ફિયર