Северное сияния – это природное явление уже на протяжении тысячелетий поражает и восхищает многих людей, возможно ли подобное зрелище создать человеку? Еще недавно такой вопрос вызвал бы у многих непонимание и, возможно, даже удивление. Однако в наши дни не все так однозначно. В журнале Journal of Geophysical Research, а также в интернет-издании Eos сообщается о планах американских ученых научиться создавать северное сияние в любой, выбранной заранее, точке земной атмосферы. Для достижения этой цели, планируется вывести на орбиту нашей планеты ускоритель элементарных частиц.
NASA уже имеет подобные ускорители в околоземном пространстве. Однако особенность нового проекта заключается в том, что мощность планируемого ускорителя примерно в три раза будет превышать уже существующие. Благодаря ему станет возможным направлять на Землю луч, энергия которого составит в диапазоне от 0,5 до 10 электрон вольт, а продолжительность импульсов будет равняться 0,1 микросекунде. Физически же ускоритель будет находиться на высоте в 300 километров от Земли.
Планируемый аппарат будет основан на разрабатываемом в Национальной ускорительной лаборатории SLAC компактном ускорителе элементарных частиц, который приспособлен специально для изучения космоса (Compact Particle Accelerator for Space Science, Compass). Благодаря этому приспособлению станет возможным изучение поведения частиц в верхних атмосферных слоях. К примеру, дорожки электронов смогут очертить силовые линии, производимые магнитным полем Земли. Это откроет перед специалистами возможность наблюдать, как они изгибаются при повышении геомагнитной активности, которая происходит во время солнечных бурь.
Во время того, как пучок электронов будет снижаться, он вступит в физический контакт с молекулами атмосферы, что является своеобразным ударом по ним, это, в свою очередь, приведет к созданию искусственного северного сияния. Кроме того, благодаря заряженным частицам могут создаваться и более экзотические атмосферные явления, такие как молнии типа спрайтов, а также голубые струи.
Пока подобного ускорителя не существует, он возможен всего лишь в теоретической концепции. Однако, с другой стороны, специалисты уже провели расчеты, которые свидетельствуют о реальности его изготовления и последующего функционирования.
В 1997-2013 годах специалистами из США был использован комплексный проект, благодаря которому стало возможным исследование ионосферы и полярных сияний, его называли HAARP (High Frequency Active Auroral Research Program). В его состав входили антенны, радарс антенной двадцатиметрового диаметра, лазерные локаторы, магнитометры, компьютеры для обработки сигналов.
