Hva er EISCAT_3D?

EISCAT_3D vil være et radarsystem for vitenskapelig studie av jordens atmosfære og ionosfære. Den vil bruke en teknikk kalt Incoherent Scatter Radar (ISR) for å måle grunnleggende fysiske parametere for det ionosfæriske plasmaet og den øvre atmosfæren nær Jorden. Denne typen system støtter studiet av fenomener som nordlys (nordlys) og nattlysskyer.

Hvorfor «_3D»?
Ved å bruke separate stasjoner i Norge, Sverige og Finland, basert på phased array-teknologi, vil EISCAT_3D blant annet kunne gjøre tredimensjonale målinger av plasmatetthetene og -temperaturene og bevegelsesretningen til det plasmaet. Dette vil gi forskerne et mer omfattende syn på de viktige fysiske prosessene. Disse målingene kombineres også ofte med andre teknikker (som optiske bilder, riometri og modellering) for å gi en dypere oversikt over plasmaet.

Hva er en faset array?
En phased array-antenne er et sett med enkle antenner som, når de kombineres, fungerer som en mye større antenne. EISCAT_3D phased array-antennene vil hver bestå av omtrent 10 000 enkle antenner. Signalene fra antennene vil bli kombinert elektronisk, noe som gjør at radaren kan styres svært raskt over store deler av himmelen. Faktisk vil den lett se i mer enn 1000 forskjellige retninger hvert sekund, og 100 forskjellige retninger på et gitt øyeblikk, hvis forskerne ønsker det.

Hvor stor er hver faset array?
De 10 000 antennene på hvert sted vil dekke et nesten sirkulært område på omtrent 70 meter i diameter. Kjerneoverføringsstedet (nær Skibotn, Norge) vil også være vert for 10 mindre antenner for mer presise målinger. De større matrisene vil være innelukket i 100 m × 100 m inngjerdede områder for å beskytte systemet mot uønskede besøkende (som elg). Plassene vil også ha små bygninger for å huse noe av den sensitive elektronikken.

Hva slags sender brukes?
EISCAT_3D vil bruke en distribuert solid-state-sender, med 1000 W toppeffekt (opptil 250 W gjennomsnittlig effekt) på hver aktive antenne. Målet med den første fasen av konstruksjonen av EISCAT_3D-systemet er å ha forsterkere på omtrent 5000 av antennene, som gir en toppeffekt på 5 MW eller en gjennomsnittlig effekt på opptil 1,25 MW.

Hvorfor så mye makt?
ISR-teknikken spretter radiobølger fra frie elektroner i ionosfæren. Disse elektronene er ekstremt små, og som et resultat er høye sendereffekter, store antenner og sensitiv mottakerelektronikk nødvendig for å se noe signal i det hele tatt! Det meste av det overførte signalet går rett gjennom atmosfæren og ionosfæren og ut i verdensrommet, men den lille biten som kommer tilbake forteller oss veldig mye om plasmaet!

Hvor kommer kraften fra?
EISCAT_3D vil bli drevet av elektrisitet fra det vanlige elektriske nettet. Et vannkraftverk ligger kun noen få kilometer fra den planlagte kjernetomta i Skibotndalen. UPS-batteribackuper vil beskytte datamaskinene på nettstedene i tilfelle strømbrudd.

Er det farlig?
Nei, EISCAT_3D-systemet er designet for å beskytte både mennesker og dyreliv fra eksponering for høystyrke radiobølger. Det vil være et metallgjerde rundt hver array for å beskytte elektronikken og antennene mot dyrelivet. Innenfor det inngjerdede området kan radiobølger være større enn internasjonale og lokale standarder tillater (det er grunnen til at den er låst for å slå seg av når vedlikeholdspersonell er innenfor gjerdet), men utenfor gjerdet vil nivåene være godt under tillatte intensiteter. Faktisk vil systemet bruke selve gjerdet for å sikre at dette er tilfelle. I tillegg vil systemet regelmessig testes av de relevante offentlige etater og av EISCAT for å sikre at det aldri er en risiko for mennesker (eller elg) som kan forville seg nær radarsystemet.

Kan jeg se på dataene?
Plott av målingene vil være tilgjengelige for visning på nettet for de fleste eksperimentene. For at forskere skal kunne utføre sine egne eksperimenter, må de enten være en del av EISCAT Scientific Association (gjennom medlemsavtaler mellom forskningsråd og institusjoner) eller ved å konkurrere gjennom et fagfellevurderingsprogram. EISCAT tillater kun å drive åpne vitenskapelige forskningsprogrammer og opererer utelukkende i sivil sektor (ingen forsvarsrelatert arbeid er tillatt).

Hvem betaler for dette forskningsanlegget?
EISCAT Scientific Association består for tiden av seks tilknyttede nasjoner (Kina, Finland, Japan, Norge, Sverige og Storbritannia) og tilknyttede institutter (for tiden fra Tyskland, Sør-Korea, Ukraina og USA). Disse medarbeidere og tilknyttede selskaper finansierer i fellesskap driften av radarene. Maskinvaren og utviklingen ble finansiert via bidrag fra EISCAT Associates og EU.

Hvor vil EISCAT_3D være plassert?
Den første fasen av byggingen av EISCAT_3D involverer steder nær Skibotn (Norge), Kaiseniemi (Sverige) og Karesuvanto (Finland). Fremtidige stadier inkluderer flere nettsteder.

Hvorfor disse stedene?
Plasseringen av de tre radarstedene danner en nesten likesidet trekant, som er en god geometri for radarsystemet for å få data om ionosfæren. Senderstedet ligger også i et område med relativt lite skydekke, noe som er nyttig når man kombinerer radarmålingene EISCAT_3D med optiske målinger av for eksempel nordlys.

Hva skjer med resultatene?
Analysen og resultatene oppnådd fra målingene er vanligvis publisert i en rekke fagfellevurderte vitenskapelige tidsskrifter. De veldig store «rå» datafilene forblir EISCATs eiendom, men de vitenskapelige resultatene leveres til alle med internettilgang.

Kan EISCAT_3D se andre ting, som fly og satellitter?
Ja, til en viss grad. Imidlertid vil EISCAT_3D-sendematrisen plasseres i en dal for å begrense antall fly i synsfeltet. Dette gjøres fordi refleksjoner fra disse objektene er for sterke og vil skjule de vitenskapelige dataene systemet er interessert i å motta. Satellitter er et spesielt problem fordi de reiser gjennom det området av verdensrommet som radaren først og fremst er interessert i, så refleksjonene fra satellitter må fjernes forsiktig. Systemet vil også kunne se mikrometeorer, som kommer fra partikler på størrelse med sandkorn som faller inn i toppen av atmosfæren hele tiden. Dette er et annet studieområde av EISCAT-forskerne.

Måler EISCAT_3D romvær?
Begrepet romvær refererer til studier av hvordan aktivitet på sola og i solvinden påvirker rommiljøet nær jorden. EISCAT_3D-forskere vil jobbe med forskningen for å forstå hvordan romvær oppstår ved å gjøre nøyaktige målinger av hvordan solvinden påvirker en viktig del av rommiljøet nær Jorden (Nordsonen). Det vil være mindre nyttig for operasjonelle spådommer av romværhendelser fordi disse spådommene krever målinger nærmere solen.

Hvor kan jeg lære mer om EISCAT og EISCAT_3D?
Nettsiden til EISCAT Scientific Association ( www.eiscat.se ) inneholder informasjon om foreningen og radarsystemene. EISCAT_3D-nettstedet ( www.eiscat3d.se ) er fokusert på EISCAT_3D-prosjektet.

Siste EISCAT3D-nyheter.

16. mars 2023 EISCAT3D , Nyheter

EISCAT 3D-antenneelementer Monteringen av de små antenneelementene har startet. Dette bildet nedenfor viser hvordan de endelige antenneoppstillingene er ..

Del dette:

+ There are no comments