有朝一日，一組微型衛(wèi)星將可能被用于在地球高層大氣中引爆等離子體炸彈，以便改善地球無線電通訊傳播效果。這并非天方夜譚。近日，美國空軍向三個(gè)研究組授予了合同，旨在研發(fā)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的相關(guān)技術(shù)。由于長距離無線電短波通訊需要借助地球電離層的反射，美國軍方希望有朝一日能夠利用“立方體衛(wèi)星”（CubeSats）這樣的低成本微型衛(wèi)星在地球高空釋放大量電離氣體，以提升地球電離層對短波信號的反射性能。

美國軍方希望有朝一日能夠利用“立方體衛(wèi)星”（CubeSats）這樣的低成本微型衛(wèi)星在地球高空釋放大量電離氣體，以提升地球電離層對短波信號的反射性能　　地球大氣中的電離層距離地面大約40英里（約合60公里），并且在夜間電離層的濃度會(huì)增加，從而使無線電短波信號能夠傳播更遠(yuǎn)

地球大氣中的電離層距離地面大約40英里（約合60公里），并且在夜間電離層的濃度會(huì)增加，從而使無線電短波信號能夠傳播更遠(yuǎn)。

地面發(fā)射的短波無線電信號由于受到地球球面曲率的影響無法傳播到很遠(yuǎn)的地方，但如果轉(zhuǎn)換方式，朝著地球電離層發(fā)射信號，并借助后者的反射，我們就能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離的短波通訊。

在美國空軍資助的一項(xiàng)研究中，來自賓夕法尼亞州德雷塞爾大學(xué)以及通用科學(xué)公司的科學(xué)家們正致力于發(fā)展一種通過將金屬加熱至其沸點(diǎn)以上從而使其蒸發(fā)的技術(shù)。之所以這樣做，是因?yàn)樵谶@樣的條件下金屬將能夠與大氣中的氧氣發(fā)生相互作用并產(chǎn)生能夠反射短波無線電信號的等離子體。

另一個(gè)正在進(jìn)行中的項(xiàng)目是由艾尼格聯(lián)合企業(yè)（Enig Associates）以及馬里蘭大學(xué)共同承擔(dān)的，他們計(jì)劃通過引爆一枚小型炸彈來加熱金屬并將爆炸能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?/p>

研究人員們認(rèn)為，通過改變最初爆炸的形式，他們將能夠較為精確地控制爆炸產(chǎn)生的等離子體云團(tuán)的形態(tài)。

在過去，美國阿拉斯加州“高頻有源研究計(jì)劃”的科學(xué)家們曾經(jīng)嘗試使用地基天線輻射作用在大氣中產(chǎn)生等離子體的設(shè)想，以便模擬地球電離層作用。而此次美國空軍計(jì)劃尋找更為高效的方式。

一旦這些方案中的最優(yōu)方案被選中，優(yōu)勝者將轉(zhuǎn)入第二階段的研發(fā)，屆時(shí)將安排在真空艙內(nèi)對等離子體發(fā)生器進(jìn)行測試并進(jìn)行技術(shù)驗(yàn)證目的的太空飛行任務(wù)。

但這項(xiàng)研究工作也并非一帆風(fēng)順。為了計(jì)劃能夠成功，研究人員必須發(fā)展出體積足夠小的等離子體發(fā)生器以便能夠塞進(jìn)空間極其有限的微型衛(wèi)星內(nèi)部，另外他們還必須找到方法來控制等離子體一旦產(chǎn)生之后如何在大氣中進(jìn)行播撒擴(kuò)散的問題。

如果將以上這些挑戰(zhàn)考慮在內(nèi)，研究人員坦言，目前要說這項(xiàng)設(shè)計(jì)方案是否有可能取得成功還為時(shí)過早。

約翰·克萊（John Kline）領(lǐng)導(dǎo)著新澤西州“研究支持設(shè)備”公司的等離子體工程組，他表示：“這些都是處在非常早期的項(xiàng)目，代表著從等離子體研究向電離層研究之間的界限。這可能將是一道無法逾越的技術(shù)障礙。”