Meteor Bisa Memperkuat Sinyal Komunikasi [Penelitian]

Meteor - Setiap hari, milyaran batu ruang angkasa menabrak atmosfer bumi dan hancur sebelum mencapai tanah. Ini menghasilkan dua efek utama, yaitu efek yang bisa kita lihat dengan mata kita, dan efek lain yang mata kita tidak bisa melihatnya.

Efek yang bisa kita lihat, asalkan meteor itu cukup besar ​​adalah pecahan/ledakan batu yang sebenarnya saat bergesekan di udara, pemanasan molekul udara dan panas yang melelehkan batu tersebut. Saat hal tadi membakar dan jatuh melalui atmosfer, meteor itu meninggalkan jejak partikel yang bersinar di belakangnya yang kita sebut sebagai bintang jatuh. Meskipun peristiwa ini tampaknya terjadi hanya beberapa ribu km di langit, sebagian besar meteor pecah di ketinggian antara 80 hingga 100 kilometer.

Efek kedua, yang tidak bisa kita lihat, adalah ionisasi. Ketika meteor menguap ke dalam molekul-molekul penyusunnya, molekul-molekul yang bergerak dengan kecepatan tinggi bertabrakan dengan molekul-molekul udara dan secara fisik merobek molekul-molekul itu sehingga menyebabkan mereka terionisasi.

Meteorit bahkan sekecil sebutir pasir pun bisa menciptakan kolom udara terionisasi yang panjangnya puluhan kilometer. Dan karena atmosfir terus-menerus dihujani oleh meteorit seukuran biji-bijian, jalur ionisasi dapat ditemukan di atmosfer bagian atas kurang lebih secara terus menerus.

Bagaimana jika kita menggunakan jalur ionisasi ini untuk memantulkan gelombang radio untuk komunikasi jarak jauh? Faktanya, kita sudah menggunakan ionosfer yang terletak di antara ketinggian 60 dan 1.000 km untuk memantulkan gelombang radio dengan panjang gelombang pendek untuk menjangkau khalayak di luar lengkungan bumi.

Ionosfer dapat memantulkan gelombang frekuensi radio antara 3 hingga 30 MHz. Apa pun yang lebih tinggi melewati ionosfer. Tetapi kerapatan ionisasi di jalur meteor lebih tinggi daripada di ionosfer, yang memungkinkan gelombang radio frekuensi jauh lebih tinggi untuk dipantulkan kembali ke bumi.

Fisikawan Jepang terkenal bernama Hantaro Nagaoka adalah orang pertama yang membuat hubungan antara meteor dan refleksi radio pada tahun 1929, meskipun premisnya adalah bahwa meteor dapat mengganggu propagasi radio. Adalah perintis radio Amerika Greenleaf Whittier Pickard dan peneliti Bell Labs AM Skellett, yang pertama kali menyarankan bahwa hujan meteor malah dapat meningkatkan komunikasi radio.

Greenleaf Pickard mengamati bahwa semburan propagasi radio jarak jauh terjadi pada saat hujan meteor besar, sementara Skellett berteori tentang hubungan antara energi kinetik meteor dan ionisasi ionosfer.

Upaya signifikan pertama untuk menggunakan meteor scatter untuk komunikasi adalah JANET yang dilakukan oleh Dewan Riset Pertahanan Kanada pada awal 1950-an. Proyek JANET menggunakan sinyal pembawa 90 MHz untuk mengirimkan ledakan data pendek jarak lebih dari 2.000 km.

Sistem ini beroperasi hingga sekitar tahun 1960. Penyebaran besar lainnya adalah COMET (Communication by Meteor Trails) yang dioperasikan oleh NATO, dengan stasiun yang berlokasi di Belanda, Prancis, Italia, Jerman Barat, Inggris, dan Norwegia.

Tautan Meteor Burst Communication (MBC) yang khas terdiri dari stasiun master dan satu atau lebih stasiun penerima. Stasiun master mengirimkan sinyal probing terus menerus ke atmosfer, sementara stasiun penerima menunggu dan mendengarkan probe.

Pada titik tertentu, sebuah meteor akan muncul dan sinyal akan dipantulkan kembali ke stasiun penerima. Stasiun penerima kemudian akan memberi sinyal kembali ke stasiun master menggunakan jejak meteor yang sama dengan tautan komunikasi yang tersedia. Stasiun master diakui kembali dan "jabat tangan" didirikan. Sekarang kedua stasiun memiliki jendela kecil, biasanya hanya sepersekian detik, untuk mengirim dan menerima data sebelum jejak meteor tersebar dan saluran ditutup.

Saluran master kemudian kembali untuk mentransmisikan probe hingga jalur berikutnya ditemukan. Untung, karena meteor sangat sering mereka tidak perlu menunggu lama. Menurut sebuag Laporan yang dideklasifikasi dari NSA , jendela komunikasi 100 milidetik menjadi tersedia setiap 17 detik, 200 milidetik jendela dapat ditemukan setiap 35 detik, dan 400 milidetik jendela setiap dua setengah menit. Jendela berdurasi lebih lama, seperti 1,6 detik, bagaimanapun, terjadi hanya sekali setiap dua hari.

Keuntungan utama MBC adalah mereka kebal terhadap gangguan. Sebuah satelit dapat meledak dan kabel komunikasi dapat terputus, tetapi jalur meteor berada di luar jangkauan manusia. Sinyal MBC juga memiliki jejak yang relatif kecil , yang membuat penyadapan sulit dilakukan kecuali penyerang berada sangat dekat dengan stasiun penerima. Karena alasan ini, MBC masih digunakan oleh militer untuk aplikasi tertentu.

MBC juga digunakan oleh sistem SNOTEL Layanan Konservasi Sumber Daya Alam Amerika Serikat untuk mengumpulkan informasi tentang hujan salju dan data iklim terkait lainnya, untuk memperkirakan persediaan air tahunan, memperkirakan banjir, dan untuk penelitian iklim umum.