Ученые из Харбинского технологического университета (Китай) нашли новаторское решение для радиосвязи с аппаратом, летящим на гиперзвуковой скорости. Они использовали для передачи сигналов дополнительный изоляционный слой в антенне и плазму, образующуюся во время полета вокруг аппарата или самолета. Пока решение найдено только в теории и требуются эксперименты. Эти расчеты ученые изложили в журнале Journal of Applied Physics, их результаты пересказывет Space.com.
Спускаемый космический аппарат, боевая ракета или самолет, летящие в атмосфере на гиперзвуковой скорости — минимум в пять раз выше скорости звука — образуют вокруг себя своего рода «плазменный чехол», который экранирует радиосвязь. То есть с аппаратом в большинстве случаев невозможно связаться, и это служит серьезным фактором, снижающим безопасность. Никому еще не удалось полностью решить проблему отсутствия радиосвязи для гиперзвуковых скоростей, но ученые не опускают руки.
Физики Сяотянь Гао и Биньхао Цзянь из Харбина подошли к проблеме нестандартно. Они решили использовать для передачи сигналов от антенны к приемнику ту самую плазменную капсулу, что образуется во время сверхзвукового полета и блокирующую связь. Ученые подумали, что можно вызвать резонанс с помощью антенн аппарата и окружающей его плазмы, и таким образом усилить радиосигнал.
Физики предлагают добавить в коммуникационную антенну слой из изоляционного материала, чтобы не допустить утечки электрической энергии. Вместе с плазменной капсулой этот добавочный слой создаст резонанс во время сверхзвукового полета, и благодаря этому радиосигнал размножится. Но чтобы резонанс возник, нужно чтобы толщина изоляционного слоя и плазменной капсулы были меньше длины волны радиосигнала, используемого в системе связи. Проблема в том, что свойства плазменной капсулы меняются в течение полета, что может помешать возникновению резонанса. Но ученые считают, что дополнительный слой в антенне компенсирует эти проблемы, если его сделать из материала с изменяемыми электромагнитными свойствами.
Преимущества решения, предложенного китайскими учеными, в том, что не нужно менять форму летящего аппарата, и не требуется дополнительная энергия, а значит, увеличение веса. Работа пока только теоретическая и нуждается в проверке экспериментом.
