Filozofia pojęć technicznych (151). Antena


11-01-2020 18:08:50

Kilka miesięcy temu chińskie media doniosły, iż w kraju tym ukończono budowę anteny wytwarzającej sygnały radiowe 0,1 - 300 Hz (tzw. fale ELF) Brzmi to dla laików prozaicznie, więc warto dodać, że antena ta jest największą instalacją techniczną zbudowaną przez człowieka. Ma powierzchnię 2250 km2. Wysyła fale o tak olbrzymiej długości i energii, że są w stanie dotrzeć na głębokość 3500 km w głąb skorupy ziemskiej.

Wbrew pozorom przedsięwzięcie to nie jest bez sensu. Można z pomocą tak niskich częstotliwości badać m.in tektonikę czy złoża surowców mineralnych. Ale można też (i to chyba cel główny) komunikować się z okrętami podwodnymi. Radiowa łączność podwodna zawsze była problemem, gdyż woda (zwłaszcza słona i o zmiennej temperaturze) jest dobrym przewodnikiem, a więc łatwo rozprasza fale radiowe. Nawet "chińskie" radio nie dotrze na głębokość większą niż kilkadziesiąt metrów. Stąd prace nad podwodną łącznością akustyczną. Ale i tu kłopot: wprawdzie dźwięk przemieszcza się w wodzie z prędkością 4,5 krotnie większą niż w powietrzu, ale prędkość ta maleje aż do zera na głębokości 700-1000m, a zasięg niewielki. Na szczęście odkryto niespodziewanie swoisty poziomy falowód nazwany kanałem SOFAR. Transportuje on dźwięk na tysiące kilometrów, co chętnie wykorzystują wieloryby rycząc do siebie z sąsiednich oceanów. Ich urządzenie lub organ nadawczo- odbiorczy dźwięku wypada również nazwać anteną, choć w języku zawarowaliśmy to słowo dla jakiegoś wystającego czułka (po łacinie antenna to po prostu czułek). Jest to coś, co nie wytwarza, ani nie przetwarza sygnału (a więc porcji energii któregoś rodzaju) tylko go moduluje i przekazuje. O ile np. generatorem dźwięku jest u ssaka krtań, to otwór gębowy go kształtuje i nadaje. Ucho zewnętrzne to antena odbiorcza, a wewnętrzne - przetwornik sygnału. Jeśli przypomnimy sobie kształt ucha nietoperza odbierającego ultradźwięki, to niechybnie docenimy rolę anteny.

Nasz stosunek do anten, które są znakiem współczesności i otaczają nas wszędzie, bywa lekceważący, bo np. antena telefonu komórkowego odbierająca wysokie częstotliwości jest mała i niewidoczna. Ale antena nadawcza fal dość długich, jak słynny maszt w Konstantynowie, robiła wrażenie jako największa na świecie, dopóki się nie obaliła. Milicję zaś ekscytowały w latach 80-tych talerze anten telewizji satelitarnej, na które trzeba było mieć specjalne zezwolenie i rejestrację, by nie ściągać bezczelnie wrażej telewizji rozsiewającej propagandę imperialistyczną. Jeszcze większą ekscytację budziła doświadczalna antena amerykańskiej agencji wojskowej DARPA zwana HAARP (High Frequency Active Auroral Research Program) na Alasce. Powodowała lokalne grzanie jonosfery tworząc w niej „dziurę”, która może działać jak rodzaj soczewki dla fal elektromagnetycznych. Taka „soczewka” może spowodować skupienie tych fal w jakimś określonym punkcie na powierzchni ziemi. Program HAARP zwinięto w 2014 r., co rozczarowało zwolenników teorii spiskowych. Mimo to prace nad antenami do oddziaływania na jonosferę trwają, choćby po to, by wykorzystać tzw. elektrojet burzowy – rodzaj naturalnej anteny, układ prądów na wysokości ok. 140 km otaczający biegun. Można modulować te prądy z częstotliwością kilku Herzów by je emitować w kierunkach potencjalnych zagrożeń. Antena to potęga, ale uzyskiwanie z jej pomocą sił o znaczeniu globalnym wymaga ogromnych energii. Lepsza jest idea odwrotna - jak satelita energetyczny, który ma przekazywać na ziemię energię słoneczną w postaci mikrofal. Antena tego panelu solarnego będzie miała średnicę 2 km. Niedawno japońscy naukowcy przesłali z wykorzystaniem mikrofal 1,8 kW na odległość 55 metrów, zaś uczeni z uniwersytetu Duke'a w USA zamienili promieniowanie mikrofalowe w prąd o napięciu 7,3 V, a zamierzają wyłapywać promieniowanie radiowe, które nas przenika z telewizji, komórek, radia itd. i zamieniać je w z powrotem w energię przydatną do zasilania. To dopiero początek wyczynów antenowych z wszelkiego rodzaju sygnałami, jakie możemy wytworzyć i jakie nas otaczają.

Zygmunt Jazukiewicz

Komentuje Waldemar Rukść

eNOT.pl - Portal Naczelnej Organizacji Technicznej | eNOT.pl