على قطعة أرض تبلغ مساحتها 7.25 فدانًا (3 هكتارات) بالقرب من الطريق السريع جنوب إنديانابوليس، تتيح مجموعة بيكر من الهوائيات المدببة الموجهة في اتجاهات مختلفة إجراء عمليات إرسال عبر الولايات المتحدة وخارجها. لقد نقل صوته في منتصف الطريق حول العالم وأجرى محادثات مع هواة الراديو الآخرين في أوروبا وحتى في نيوزيلندا، على بعد 13000 كيلومتر (8000 ميل).
ويقول إن أحد الهوائيات الموجودة في الفناء الخلفي لبيكر مصمم بزاوية خاصة لإرسال إشارة راديو تظل في البداية منخفضة على الأرض. لكن هذه الإشارة ستتجه في النهاية نحو الفضاء. يشرح بيكر: “عندما يصل إلى طبقة الأيونوسفير، فإنه سوف يقفز. وسوف يرتد مرة أخرى”.
وهذه الظاهرة، التي تنعكس فيها موجات الراديو عن عمد من قبل بعض الطبقات العليا من الغلاف الجوي، تعمل على توسيع المسافة التي يمكن لمشغلي الراديو التواصل عبرها بشكل كبير. وهذا ما يسمى “تأثير موجة السماء” وهذه هي الطريقة التي يتم بها تم بث أول بث إذاعي عبر المحيط الأطلسي في عام 1901.
وهذا يعني أن انحناء الأرض يمكن التغلب عليه. يمكن أن تتحرك عمليات البث الإذاعي بشكل متعرج لأعلى ولأسفل، وترتد بين الأرض والأرض الأيونوسفيروالتي تقع على ارتفاع حوالي 80 إلى 650 كيلومترًا (50 إلى 400 ميل). ويمكن القول أن صوت الشخص، الذي ينتقل على شكل موجات كهرومغناطيسية، يلامس السماء فعليًا في عمليات البث لمسافات طويلة التي تعتمد على هذا التأثير.
تقول كاثرين ميتشل، أستاذة علم الإشعاع في جامعة باث: “إن حقيقة قدرتنا على التقاط إشارات الراديو من الجانب الآخر من الأرض، أمر مذهل حقًا”.
قد يعجبك ايضا:
ما يثير الدهشة حقًا هو أن تأثير الموجة السماوية ليس مستقرًا، ولا يزال العلماء لم يفهموه بشكل كامل. ال الأيونوسفير هذا غريب. فهو يتقلب ويتحرك ويتوسع وينكمش، وهو بعيد كل البعد عن التجانس. ويوضح ميتشل أن المنطقة نفسها تمتلئ أحيانًا بالأمواج، التي تتموج عند شروق الشمس وغروبها، تمامًا مثل رمي حجر في بركة.
وجود الشمس أو غيابها هو أحد الأسباب. خلال النهار، يزداد سمك الغلاف الأيوني لأن ضوء الشمس يضرب غازات الغلاف الجوي، مما يؤدي إلى تأينها لإنتاج الإلكترونات. وفي الليل، تقل الاصطدامات وتختفي الطبقة السفلى من الغلاف الأيوني. يسمح هذا الترقق الليلي لموجات الراديو بالانتقال إلى مسافة أبعد، حيث تصل إلى ارتفاعات أعلى قبل أن ترتدها الإلكترونات إلى الأرض. ولهذا السبب تمكن الناس منذ فترة طويلة من ذلك استقبال محطات الراديو البعيدة في الساعات الأولى.
