Η συσκευή SID

Η συσκευή SID στο σχολείο μας

Τον Φεβρουάριο του 2012, ο κύριος Χρήστος Χαλδούπης, καθηγητής στο Φυσικό Τμήμα του Πανεπιστημίου Κρήτης, επικοινώνησε με το σχολείο μας για να μας προσφέρει μια συσκευή SID, για την μέτρηση των ηλιακών εκλάμψεων. Οι συσκευές SID κατασκευάζονται από το Πανεπιστήμο του Στάνφορντ (Αμερική) και σε όλο τον κόσμο υπάρχουν περίπου 700 τέτοιες, όχι λίγες, αλλά ούτε πολλές (δείτε τον χάρτη). Είμαστε δηλαδή από τους "λίγους τυχερούς".
Η πρώτη μας μέριμνα ήταν να κατασκευάσουμε την κεραία από πλαστικούς σωλήνες ή από ξύλο, εμείς προτιμήσαμε το πρώτο (PVC), όπως φαίνεται και στη φωτογραφία, όπου πρωταγωνιστεί ο Μιχάλης. Τοποθετήθηκε η κεραία στην ταράτσα, έγιναν κάποιες ρυθμίσεις με το λογισμικό και σήμερα οι μετρήσεις του CRETE2 -του μετρητή μας- αναμεταδίδονται ζωντανά στη βάση δεδομένων του Πανεπιστημίου του Στάνφορντ (SID Data Access - Stanford Solar Center). Δείτε τις εδώ.

Τι είναι το σύστημα SID;

Καθώς η Γη βάλλεται από την ηλιακή και κοσμική ακτινοβολία, τα ανώτερα στρώματα της ατμόσφαιράς της ιονίζονται, που σημαίνει πως τα ηλεκτρόνια αποδεσμεύονται από τους πυρήνες. Αυτά τα στρώματα καλούνται "Ιονόσφαιρα", ακριβώς γιατί ιονίζονται. Το υψόμετρο της Ιονόσφαιρας, αν και μεταβλητό, είναι περίπου 60 χιλιόμετρα. Τα ραδιοκύματα με πολύ μεγάλο μήκος ή αντίστοιχα με πολύ μικρή συχνότητα (very low frequency) που κοινώς καλούνται VLF, ανακλώνται από αυτά τα ελεύθερα ηλεκτρόνια και έτσι -ευτυχώς- καθίσταται δυνατή η ραδιοεπικοινωνία από το ένα μέρος της Γης, στο άλλο, όπως απεικονίζεται στην επόμενη εικόνα.

Το πλήθος των "ελεύθερων" ηλεκτρονίων μεταβάλλεται ανάλογα με την δραστηριότητα του Ήλιου, αλλά και από το αν είναι μέρα ή νύχτα. Όταν εκδηλωθεί μια ηλιακή έκλαμψη, τότε εκτοξεύονται από τον Ήλιο μεγάλες ποσότητες ενεργών σωματιδίων με τεράστιες ταχύτητες. Αυτά, ιονίζουν σε μεγάλο βαθμό τα μόρια της ιονόσφαιρας και κατά συνέπεια, τα ραδιοκύματα VLF παρουσιάζουν μεταβολή στην έντασή τους.

Με την συσκεή SID "παρακολουθούμε" συγκεκριμένους ραδιοσταθμούς που εκπέμπουν ραδιοκύματα VLF και παρατηρούμε τις αυξομειώσεις στην έντασή τους. Στη σελίδα "μετρήσεις και εκτιμήσεις" θα μάθουμε να αναγνωρίζουμε σ' αυτές τις αυξομειώσεις τις ηλιακές εκλάμψεις.

Συνεπώς, το SID είναι ένα σύστημα δέκτη (κεραία) και επεξεργαστή (πρώτη εικόνα παρακάτω) των ραδιοκυμάτων VLF. O επεξεργαστής μετατρέπει σε ψηφιακά δεδομένα τις μετρήσεις και τις οπτικοποιεί σε γραφήματα με ένα λογισμικό (δεύτερη εικόνα παρακάτω).

Πηγές

1. SID monitors, Stanford SOLAR Center
2. Tracking Solar Flares, Stanford SOLAR Center