TEMES

Quan em pregunten a què em dedico, no en tinc prou amb una sola paraula, sinó que he d’explicar un seguit de coses. En particular, em dedico a estudiar l’efecte que tenen les tempestes solars a la ionosfera terrestre. Si acabo la frase aquí, la següent pregunta és: I què és la ionosfera? Així doncs, crec que el primer article d’aquest blog havia d’estar dedicat a la ionosfera. Conèixer què és i per què és important estudiar-la.

La ionosfera és la capa de l’alta atmosfera (60 – 2.000 km) que està ionitzada. La causa principal de la ionització és la interacció de l’atmosfera amb la radiació solar. Quan diem que està ionitzada, ens referim al fet que les molècules que formen l’aire han perdut els seus electrons, els quals es mouen lliurement. Així, la ionosfera es comporta com un conductor elèctric i es pot utilitzar com una eina per a sistemes de radiocomunicació terrestre, tot i que, al mateix temps, suposa un soroll per als sistemes de radiocomunicacions espacials.

ionosfera.jpg
Figura 1: Dibuix esquemàtic de la ionosfera, del seu ús per a comunicacions terrestres a llarga distància i del soroll que introdueix en les comunicacions espacials

L’estat d’aquesta capa influeix molt en la propagació de les ones electromagnètiques, especialment en les ones de ràdio, per tant, el seu estudi és molt important. De fet, sense ionosfera no podríem realitzar comunicacions de ràdio a llarga distància, perquè la Terra és esfèrica i les ones es propaguen en línia recta, de manera que els senyals es perdrien cap a l’espai. Però, per sort, tenim la ionosfera, que es comporta com un mirall que reflecteix les ones electromagnètiques, permetent que aquestes puguin arribar a punts allunyats de la Terra (vegeu la Figura 1). Tot i així, la ionosfera també introdueix un soroll en les comunicacions espacials, de manera que pot produir múltiples efectes en el funcionament d'infraestructures aeroespacials i terrestres, especialment en els serveis de geolocalització, navegació i comunicació basats en senyals radioelèctrics.

En conseqüència, per poder realitzar comunicacions amb precisió, cal conèixer l’estat de la ionosfera en tot moment, ja que aquesta varia significativament al llarg del dia, de l’any i del cicle solar. En aquests casos, les variacions són sistemàtiques i conegudes, de manera que hi ha molts models que en prediuen els canvis amb precisió. En aquest cas diem que la ionosfera està “tranquil·la”. No obstant, hi ha variacions irregulars i sobtades, com ara, les variacions que es produeixen quan hi ha una tempesta solar, és a dir, quan hi ha una arribada sobtada d’un gran nombre de partícules provinents del Sol. En aquests casos diem que la ionosfera està “pertorbada”. Aquestes variacions de l’estat de la ionosfera són més complexes i per tant més difícils de predir. Però, degut a la importància de l’estat de la ionosfera per a les comunicacions, durant els darrers anys, s’han realitzat grans esforços, amb més o menys encert, per intentar predir-les.

Aquesta és la meva feina a l’Observatori de l’Ebre: analitzar l’efecte de les tempestes solars a la ionosfera per poder mitigar les conseqüències contraproduents que aquestes variacions produeixen sobre els sistemes de comunicació i navegació.

Contacta amb Divulcat