
Открываем твой цифровой клуб…
Наука и космос
Учёные представили новый тип радиопередающей антенны, внешний вид которой напоминает световой меч: вместо обычной металлической конструкции она формирует узкий луч плазмы прямо в воздухе лазером и способен передавать радиоволны. В эксперименте плазменный луч образуется лазером и служит основой антенны, через которую передаётся сигнал на частоте 30 МГц в диапазоне очень высоких частот. Это демонстрационная работа, которая показывает возможность создания антенны без физического удлинения металла и без традиционных подвижных элементов. Источник называет такой подход “плазменной антенной-лучом” и подчёркивает, что пока речь идёт о передаче, а приём не исследовался в полном объёме. В материалах отмечается, что достижение — важный шаг на пути к более гибким и адаптивным системам, но остаётся много вопросов по практическим условиям и диапазону частот.
Одной из самых привлекательных особенностей технологии является её tunable‑параметрический характер: длина антенны и угол направленности могут управляться путём настройки лазера. Авторы подчёркивают, что управление параметрами лазера позволяет контролировать характеристики плазменной нити, включая её длину, что важно для антенн, работающих на разных частотах и направляющих радиосигнал. Также упоминается возможность управления углом антенны через “ведением луча” лазера — таким образом можно наводить антенну на конкретный диапазон или направление. Цитаты авторов подчёркнуты идеей, что лазерная антенна может заменить механические развёртки и поворотные узлы.
Как работает система: лазер направляет пучок в воздух, что приводит к ионизации части воздуха и образованию плазменного канала — плазменная нить становится основой антенны. Для передачи сигнала к плазме без обычного физического контакта применён специальный бесконтактный источник питания: металлическое кольцо выполняет роль конденсатора, через центр кольца проходит лазер, создавая плазменный канал в электромагнитном поле вокруг контура. Взаимодействие поля с плазмой заставляет нить излучать радиоволны заданной частоты. Эти детали описаны в блоках о создании плазмы лазером (10, 12, 15, 16, 17). Источник также поясняет физику плазмы как четвертое состояние материи и почему плазма ведёт себя иначе по отношению к EM‑полям по сравнению с обычным воздухом.
На практике впервые продемонстрирована передача радиосигнала: испытания показали передачу на частоте 30 МГц в диапазоне VHF. По словам участников, это доказательство концепции: лазер может формировать плазменную нить, которая функционирует как передающая антенна, что создаёт базу для дальнейшего повышения эффективности и расширения частотного диапазона. Однако остаётся неопределённость по возможности приёма и по работе в более широком диапазоне частот. Авторский комментарий подчёркивает, что результаты — первый шаг, но крайне значимый.
Возможные применения охватывают спутниковые системы и космические исследования: продолжительные задачи требуют лёгких и компактных антенн без сложных механизмов развёртывания. По мнению авторов, лазерная плазменная антенна может позволить формировать и подстраивать антенну без несущих тяжёлых механизмов, что особенно важно в условиях космоса. Кроме того, диапазон частот может быть полезен для коммуникаций и научных инструментов в космических аппаратах. Авторы упоминают, что в низкой околоземной орбите существует достаточно воздуха для образования плазмы, что даёт намек на возможные применения в атмосфере Земли, но эксперименты пока ограничены стадией концепта и необходимы дополнительные исследования для перехода к реальным условиям космического полёта.