Koleksi

Propagasi Radio Auroral

Propagasi Radio Auroral

Pemandangan aurora di langit pada malam hari bisa sangat menginspirasi, berupa cahaya berwarna indah yang berubah dengan anggun di langit. Warnanya biasanya hijau dan merah, meskipun terkadang warna kebiruan bisa terlihat. Bagi banyak orang, aurora adalah pemandangan yang indah untuk dilihat, tetapi juga merupakan indikasi aktivitas di langit yang juga dapat menyebabkan perubahan dramatis pada penyebaran radio. Untuk amatir radio, ini bisa berarti penurunan kinerja pada pita radio amatir HF, sedangkan di VHF dapat memberikan kesempatan untuk bentuk propagasi radio yang unik.

Agar radio ham dapat memanfaatkan fenomena radio ini sebaik-baiknya, pemahaman tentang alasan terjadinya dan mekanisme penyebaran sinyal radio dalam kondisi ini merupakan hal yang berguna. Untuk melakukan ini, pertama-tama perlu melihat Matahari.

Matahari dan pengaruhnya terhadap propagasi radio

Matahari menghasilkan energi yang sangat besar, beberapa di antaranya memberikan cahaya dan panas bagi kita di Bumi. Ini juga menghasilkan sinar ultraviolet dan sinar-X yang memiliki efek pada propagasi radio. Akibatnya, ionosfer terbentuk di atmosfer bagian atas dan ini memungkinkan gelombang radio untuk dipantulkan, atau lebih tepat dibiaskan kembali ke bumi, sehingga memungkinkan komunikasi radio global pada HF atau pita gelombang pendek.

Tingkat energi yang memancar dari Matahari tidak selalu konstan. Hal ini pada gilirannya mempengaruhi kondisi ionosfer, yang pada gilirannya mempengaruhi perambatan radio HF. Pemantauan energi dari Matahari dapat memberikan indikasi yang baik tentang keadaan komunikasi radio gelombang pendek, dan ini dapat digunakan oleh pengguna pita radio HF termasuk amatir radio, penyiar gelombang pendek, dan pengguna komersial.

Terkadang ada gangguan besar pada Matahari dan ini dapat berdampak besar pada kondisi perambatan radio. Jilatan api matahari dan bentuk gangguan lain yang dikenal sebagai Coronal Mass Ejections dapat mengubah kondisi ionosfer secara total dan menimbulkan aktivitas aurora.

Dari kedua jenis gangguan tersebut, sekarang CME dianggap sebagai penyebab utama aurora. CME ini terdiri dari letusan dahsyat di permukaan Matahari yang membuang sejumlah besar material ke luar angkasa, bersamaan dengan itu terjadi peningkatan besar dalam tingkat radiasi yang dipancarkan.

Dalam kondisi normal, Matahari memancarkan materi dan membentuk apa yang dikenal sebagai angin matahari. Ketika CME terjadi, angin matahari meningkat secara signifikan dan ini memengaruhi Bumi saat datang.

Pengaruh gangguan matahari pada propagasi radio

Cara angin matahari berinteraksi dengan bumi cukup rumit. Pada dasarnya ia biasanya dibelokkan oleh medan magnet bumi, meskipun beberapa masuk melalui area di sekitar kutub utara dan selatan di mana medan tersebut memasuki bumi. Ini normal dan tidak ada efek yang tidak semestinya yang terlihat.

Ketika ada gangguan matahari dan tingkat angin matahari meningkat, perubahan terjadi. Tanda yang paling jelas adalah bahwa aurora yang terlihat muncul menerangi langit utara atau selatan. Ini terjadi karena partikel berenergi tinggi memasuki atmosfer bumi di sepanjang garis gaya magnet yang memasuki bumi di kutub. Saat perjalanan mereka bertabrakan dengan molekul di atmosfer melepaskan ion positif dan elektron negatif. Ketika ini terjadi, sejumlah kecil cahaya dihasilkan dan inilah yang menyebabkan Cahaya Utara dan Selatan.

Peningkatan angin matahari dari gangguan memiliki efek yang signifikan pada propagasi radio, dan ini secara alami menarik minat amatir radio. Diketahui bahwa partikel melewati bagian luar ionosfer dengan efek yang kecil. Namun, saat ketinggian menurun, mereka mencapai lapisan E. Di sini mereka mulai bertabrakan dengan molekul gas, dan ini meningkatkan tingkat ionisasi di daerah ini ke tingkat yang sangat tinggi. Hasilnya adalah ionisasi memantulkan sinyal pada frekuensi yang jauh lebih tinggi dari biasanya. Komunikasi dapat dibangun dengan baik ke dalam bagian spektrum VHF dan kadang-kadang pantulan telah terdeteksi pada frekuensi hingga sekitar 1000 MHz. Angka teratas ini agak luar biasa meskipun maksimum normal untuk komunikasi radio amatir adalah sekitar 430 MHz.

Sayangnya bagi penggemar radio amatir HF, banyak partikel plasma bergerak ke bawah menuju lapisan D di mana lagi-lagi tingkat ionisasi sangat meningkat. Di sini peningkatan tingkat ionisasi berfungsi untuk menyerap gelombang radio pada frekuensi yang jauh lebih tinggi daripada yang biasanya terpengaruh. Dengan cara ini, banyak komunikasi pita HF dapat dipadamkan.

Diketahui bahwa selama peristiwa aurora normal, daerah kutub terpengaruh pertama kali dan karena alasan ini penyerapan sering disebut Polar cap Absorption (PCA). Biasanya serapan tutup kutub terbatas pada garis lintang yang lebih besar dari 60, meskipun selama beberapa peristiwa yang lebih besar hal ini akan meluas lebih jauh ke arah ekuator.

Kemajuan Acara Auroral

Meskipun peristiwa yang berbeda akan sangat bervariasi dari satu ke yang berikutnya, mereka akan memiliki banyak kesamaan. Seringkali acara akan dimulai dengan sejumlah suar kecil. Ini menyebabkan tingkat radiasi matahari meningkat dan ini membawa perbaikan pada kondisi radio pita HF. Ditambah dengan kebisingan matahari juga meningkat.

Flare kecil ini hanyalah prekursor gangguan matahari yang terjadi menyebabkan Gangguan Ionosfer Mendadak atau SID. Pada titik ini pita HF menutup untuk komunikasi radio ionosfer untuk sementara waktu. Namun mereka segera pulih karena ada peningkatan fluks matahari. Sekitar 20 sampai 30 jam setelah aktivitas matahari, gelombang kejut angin matahari menghantam bumi menyebabkan badai magnet. Komunikasi radio pada band HF gagal dan acara aurora penuh dimulai. Pada titik ini propagasi radio VHF ditingkatkan dan kontak dapat dibuat dalam jarak beberapa ratus kilometer. Kemudian setelah mencapai puncak aurora berakhir dan pita HF perlahan pulih, frekuensi rendah menjadi dapat digunakan terlebih dahulu.


Tonton videonya: Basic VHF and UHF Fundamentals (September 2021).