Riometro

Diagrama del riómetro VHF de HAARP desde el 28-01-2007 UTC a las 12:00 hasta el 30-01-2007 UTC a las 00:00. Muestra un evento que causa un aumento de la absorción ionosférica.

El riómetro (comúnmente medidor de opacidad ionosférica relativa , aunque originalmente : Medidor de opacidad ionosférica relativa para emisiones extraterrestres de ruido de radio ^[1] ) es un instrumento utilizado para cuantificar la cantidad de absorción ionosférica de ondas electromagnéticas en la atmósfera. ^[2] Como su nombre lo indica, un riómetro mide la "opacidad" de la ionosfera al ruido de radio que emana de origen cósmico . En ausencia de cualquier absorción ionosférica, este ruido de radio, promediado durante un período de tiempo suficientemente largo, forma una curva de día tranquilo. El aumento de la ionización en la ionosfera provocará la absorción de señales de radio (tanto terrestres como extraterrestres) y una desviación de la curva de día tranquilo. La diferencia entre la curva de día tranquilo y la señal del riómetro es un indicador de la cantidad de absorción y se mide en decibeles . Los riómetros son generalmente antenas de radio pasivas que operan en el rango de frecuencia de radio VHF (~30-40 MHz). La radiación electromagnética de esa frecuencia es típicamente radiación sincrotrón galáctica y es absorbida en la región D de la ionosfera de la Tierra.

Descripción

El riómetro fue desarrollado a mediados de la década de 1950 por científicos de la Universidad de Alaska que estaban investigando los efectos de propagación de radio de las auroras . ^[1] A veces, las auroras provocaron un fallo total de la comunicación por radio de larga distancia con los aviones en el Ártico, un asunto de considerable preocupación para la Fuerza Aérea de los EE. UU. en un momento de tensión con la Unión Soviética ^{[ cita requerida ]} . Los riómetros todavía se utilizan hoy en día para la investigación ionosférica y generalmente se ubican en áreas polares y subpolares.

Inicialmente, los riómetros eran detectores de un solo haz ancho y medían la absorción de ruido cósmico (CNA). También se han desarrollado riómetros de múltiples haces, que tienen múltiples haces estrechos, normalmente formados por una matriz de Butler en un conjunto de antenas en fase. Cada haz forma su propio riómetro y tiene su propia determinación de curva de día tranquilo. Estos haces individuales forman píxeles en el cielo que permiten formar imágenes simples de la absorción de ruido cósmico. ^[3] Más recientemente, se ha utilizado la interferometría para proporcionar imágenes de CNA de todo el cielo, espacialmente continuas. ^[4] También es posible utilizar riómetros para observar múltiples frecuencias (normalmente en el rango de 25 a 40 MHz). Se puede aplicar una técnica de problema inverso a las mediciones para determinar no solo la absorción, sino un modelo del contenido de electrones en función de la distancia de visibilidad. ^[5]

Referencias

^ ab Little, CG; Leinbach, H. (febrero de 1959). "El riómetro: un dispositivo para la medición continua de la absorción ionosférica". Actas del IRE . 47 (2): 315– 320. doi :10.1109/JRPROC.1959.287299.
^ Hunsucker, RD; JK Hargreaves (2003). La ionosfera de alta latitud y sus efectos en la propagación de radio . Cambridge University Press .
^ Honary, F.; Marple, SR; Barratt, K.; Chapman, P.; Grill, M.; Nielsen, E. (2011). "Artículo invitado: Sistemas de riómetros de formación de haces digitales" (PDF) . Review of Scientific Instruments . 82 (3): 031301. doi :10.1063/1.3567309. ISSN 0034-6748. PMID 21456711.
^ McKay, D; Fallows, RA; Norden, M.; et al. (2015). "Riometría interferométrica de todo el cielo". Radio Science . 50 (10): 1050– 1061. doi : 10.1002/2015RS005709 . ISSN 0048-6604.
^ Kero, A.; et al. (2014). "Perfiles de densidad electrónica ionosférica invertidos a partir de una medición con riómetro espectral". Geophysical Research Letters . 41 (15): 5370– 5375. doi : 10.1002/2014GL060986 . ISSN 0094-8276.

Enlaces externos

Lista de los riómetros del mundo
Riómetro IRIS
Riómetro HAARP de 30 MHz
Riómetro multicanal Keo

[little-1] Little, CG; Leinbach, H. (febrero de 1959). "El riómetro: un dispositivo para la medición continua de la absorción ionosférica". Actas del IRE . 47 (2): 315– 320. doi :10.1109/JRPROC.1959.287299.

[2] Hunsucker, RD; JK Hargreaves (2003). La ionosfera de alta latitud y sus efectos en la propagación de radio . Cambridge University Press .

[HonaryMarple2011-3] Honary, F.; Marple, SR; Barratt, K.; Chapman, P.; Grill, M.; Nielsen, E. (2011). "Artículo invitado: Sistemas de riómetros de formación de haces digitales" (PDF) . Review of Scientific Instruments . 82 (3): 031301. doi :10.1063/1.3567309. ISSN 0034-6748. PMID 21456711.

[McKayFallows2015-4] McKay, D; Fallows, RA; Norden, M.; et al. (2015). "Riometría interferométrica de todo el cielo". Radio Science . 50 (10): 1050– 1061. doi : 10.1002/2015RS005709 . ISSN 0048-6604.

[KeroVierinen2014-5] Kero, A.; et al. (2014). "Perfiles de densidad electrónica ionosférica invertidos a partir de una medición con riómetro espectral". Geophysical Research Letters . 41 (15): 5370– 5375. doi : 10.1002/2014GL060986 . ISSN 0094-8276.