Indsamling af data, der er unikke for en solformørkelse

På mandag, lige som CU Denver begyndte det nye akademiske år, en ærefrygtindgydende solformørkelse betog folk over hele Nordamerika. En tynd linje af total soldækning spændte over, med forskellige intervaller, det kontinentale USA, fuldstændig blokerer solen fra Lincoln Beach, Malm., til Charleston, S.C., i et par bemærkelsesværdige minutter.

Mark Golkowski, Ph.d., fungerende formand og lektor i elektroteknik ved College of Engineering and Applied Science ved CU Denver, og flere studerende indsamlede data under denne sjældne himmelske begivenhed ved at bruge state-of-the-art Naval ubådskommunikationsteknologi.

Studiet

Rejser til fjerntliggende områder i Colorado, Nebraska og North Dakota, Golkowskis lille hold af studerende indsamlede data om, hvordan forskellige mængder sollys påvirker den øvre atmosfære. Holdet var begejstret for at gå i marken og indsamle data, der er unikke for den totale solformørkelse.

"Vi var langt derude! Vi venter stadig på, at alle data kommer tilbage til Denver, og vi er begejstrede for vores potentielle resultater, " sagde Jamie Bittle, en kandidatstuderende i elektroteknik ved CU Denver.

Faktisk, de havde aldrig været i stand til at udføre denne type eksperiment, fordi det krævede, at en solformørkelse fandt sted med præcis geometri mellem U.S. Navy meget lavfrekvent (VLF) sender, selve formørkelsen og modtagerne. Naval VLF-senderen er permanent opsat uden for LaMoure, N.D. Det bruges normalt som en kommunikationsenhed med den amerikanske ubådsflåde, og bruges også til at fornemme ændringer i den øvre atmosfære, også kendt som ionosfæren.

"I en nøddeskal, eleverne observerede VLF-bølger, der hoppede fra ionosfæren, " sagde Golkowski. "Ionosfæren ændrer sig drastisk fra dag til nat, og dette påvirker hvordan disse radiobølger bevæger sig. Solformørkelsen tilbyder en unik mulighed, idet en dag-nat-dag-overgang vil ske over et par minutter i stedet for over mange timer."

Selvom dataene indsamles fra hvert af indsamlingspunkterne, holdet har allerede store planer for det. Golkowskis hold vil sammenligne information fra hvert punkt, og bestemme, hvordan ionosfæren ændrer sig på grund af sollys, og hvordan de omrejsende radiobølger påvirkes. Ved at bruge disse oplysninger, de håber at forbedre VLF-kommunikation, der bruges af ubåde og bruges som et alternativ til GPS-systemer.

Enestående mulighed

Dette eksperiment kan forblive enestående i en overskuelig fremtid. "Der har været totale solformørkelser i fortiden, og der vil helt sikkert være flere i fremtiden, " sagde Golkowski. "Men det er temmelig usandsynligt, at der vil ske en over det kontinentale USA, hvor vi er i stand til at opsætte modtagere på linje fra en marinesender. Det er heldigt, at denne formørkelses vej til helhed fandt sted i områder, der var tilgængelige for os."

Holdet antog, at de under feltstudiet ville være i stand til at observere refleksioner fra helhedens vej for allerførste gang. Når dette er forstået, en lignende model kan anvendes til solnedgange og solopgange, og nøjagtigheden kan forbedres for teknologier, der bruger meget lavfrekvente radiobølger som amerikanske ubåde.

Selvom solformørkelsen i 2017 er forbi, dets uvurderlige data vil blive brugt i de kommende år, og kan ende med at redesigne VLF kommunikationsmetoder.