מדענים מסין ורוסיה הצליחו להשפיע משמעותית על שכבות האטמוספרה הגבוהות. החשש: לטכנולוגיה הזאת עשויים להיות יישומים צבאיים

היונוספרה היא אחת משכבות האטמוספרה והיא ממלאת תפקיד חשוב בתקשורת הרדיו העולמית. לאחרונה ערכו רוסיה וסין ניסוי משותף שבו שיבשו את היונוספרה באמצעות גלי רדיו. המטרה המוצהרת של המחקר הייתה לבחון את השפעת גלי הרדיו על היונוספרה ולהבין את האינטראקציה של הגלים עם הפלזמה שממנה היא מורכבת, אך יש מי שחוששים כי לניסוי יש גם מטרות צבאיות.

היונוספרה, שנמצאת בגובה של 1,000-75 ק"מ, קיבלה את שמה מהצפיפות הגבוהה של יונים בה. יונים הם מולקולות או אטומים בעלי מטען חשמלי – אם החלקיק קיבל אלקטרונים נוספים מטענו יהיה שלילי, ואם נתלשו ממנו אלקטרונים הוא יהיה בעל מטען חיובי. קרינה מהשמש ומכוכבים אחרים תולשת אלקטרונים מהחלקיקים בשכבות החיצוניות של האטמוספרה ומייננת אותם (הופכת אותם ליונים), וכך נוצרת היונוספרה.

היונוספרה היא למעשה פלזמה – מצב צבירה שהוא גז של יונים, ויש לה תפקיד חשוב בהגנה על החיים בכדור הארץ שכן היא בולעת קרינה מסוכנת. בנוסף היא מאפשרת תקשורת רדיו ארוכת טווח, שכן הפלזמה פועלת כמעין מראה שמשקפת שידורי רדיו מכדור הארץ ומאפשרת להם לנוע הלוך ושוב בין האדמה ליונוספרה. כך אפשר להתגבר על עקמומיות כדור הארץ ולשדר אותות רדיו גם מעבר לקו האופק.

במסגרת ניסוי בחודש יוני האחרון שידרו מדענים מרוסיה ומסין גלי רדיו ליונוספרה ממתקן שנמצא כ-500 ק"מ ממזרח למוסקבה. הגלים שודרו לכמה דקות בכל פעם בעוצמות של עשרות מגה-וואטים – הספק השקול לצריכת החשמל של עיר בינונית. את השפעת הקרינה על האטמוספרה מדדו באמצעות לוויין סיני שחג בגובה של כ-500 ק"מ מעל כדור הארץ, בתוך היונוספרה. החוקרים בחנו את השפעת גלי הרדיו רבי העוצמה על מבנה היונוספרה לפי כמה פרמטרים – ביניהם השדה החשמלי, ריכוז היונים והאלקטרונים והטמפרטורה שלהם.

כבר במלחמה הקרה עשו ניסויים כאלה. מתקן HAARPS האמריקאי לשיבוש יונוספרי | מקור: Science Photo Library
כבר במלחמה הקרה עשו ניסויים כאלה. מתקן HAARPS האמריקאי לשיבוש יונוספרי | מקור: Science Photo Library

השפעה משמעותית

החוקרים הצליחו לייצר הפרעה ביונוספרה שבאה לידי ביטוי בעלייה של כמאה מעלות צלזיוס בטמפרטורת היונים. השינוי אינו דרמטי, שכן טמפרטורת היונים בשכבה הזאת גבוהה מאוד ועמדת על כאלף מעלות קלווין (כ-700 מעלות צלזיוס). עם זאת, אכן מדובר בהשפעה משמעותית שמבטאת שיבוש בתכונות המקומיות של האטמוספרה.

הגלים ששודרו הגיעו למרחק רב ויצרו הפרעה בשטח גדול פי חמישה משטחה של מדינת ישראל. בשעות היום החוקרים לא הצליחו לייצר הפרעה ביונוספרה שכן קרינת השמש העזה מייצרת יותר יונים ביונוספרה. בשעות הלילה, לעומת זאת, הצליחו לייצר הפרעה ניכרת גם בעוצמות שידור חלשות יחסית.

התוצאות שהוצגו בניסויים מעוררות חשש, בעיקר בארצות הברית ובמדינות מערב אירופה, שכן ליכולת לשבש את היונוספרה עלולים להיות שימושים צבאיים.השיבוש משנה את תכונות ההולכה ואת מרקם השכבה ועלול למנוע משידורי רדיו להשתקף ממנה. השיבוש עלול לפגוע  גם בתקשורת עם לוויינים שחייבת לעבור דרך היונוספרה. כבר בתקופת המלחמה הקרה עסקו ארצות הברית וברית המועצות בניסויים כאלה למטרות צבאיות, ובארצות הברית נמצא מתקן רב עוצמה לשידור גלי רדיו לשיבוש היונוספרה, שנבנה כבר בשנות ה-90.

לאור זאת, הקשר שנרקם בין רוסיה וסין בהקשר הזה מעורר חששות במערב. סין שוקדת בימים אלה על הקמת מתקן שידור חזק שיוכל לכאורה לחולל שיבושים נרחבים בתקשורת בדרום מזרח אסיה. יש החוששים גם ששיבושים משמעותיים ביונוספרה עלולים להשפיע על מזג האוויר עקב שיבוש דפוסי הזרימה באטמוספרה. עם זאת, מדענים שהשתתפו במחקר טוענים בתוקף שהניסוי נועד למטרות מדעיות בלבד, ושאין חשש לפגיעה ארוכת טווח באטמוספרה או לסכנה לבני אדם.