02.12.2002 · Die in großen Höhen geladenen Sauerstoffatome sind in der Lage, Radiowellen zu reflektieren oder zu dämpfen.
Die in großen Höhen geladenen Sauerstoffatome sind in der Lage, Radiowellen zu reflektieren oder zu dämpfen (absorbieren). Logischerweise ist dieser Zustand stark von der Tageszeit abhängig. Das ist wie bei der Thermik: Ohne direkte Sonneneinstrahlung geht's nun mal nicht. Die Reflexionseigenschaften sind zudem für einzelne Wellenlängenbereiche unterschiedlich.
Allgemein werden Kurzwellen am besten reflektiert und am wenigsten gedämpft. Die in einem bestimmten Winkelbereich von der Erdoberfläche ausgestrahlten Kurzwellen werden in der Ionosphäre wie an einem Hohlspiegel reflektiert. Da die reflektierten Wellen auch am Erdboden wieder zurückgeworfen werden, können sie nach mehrmaliger Reflexion beliebige Entfernungen auf der Erde überbrücken.
Gelegentlich können allerdings Störungen der Reflexionseigenschaften auftreten. Meistens geschieht dies in der Folge vermehrter Sonneneruptionen, die die ultraviolette Strahlung der Sonne sehr verstärken und die geladenen Teilchen mit Geschwindigkeiten bis zu 3,6 Kilometern pro Stunde auf die Erde treffen lassen. Durch diese Vorgänge kann die Ionisation der tiefsten Schichten der Ionosphäre so stark ansteigen, daß die Radiowellen nur noch gedämpft, aber nicht mehr reflektiert werden. Diese kurzzeitigen Erscheinungen werden auch unter dem Begriff »Space Weather« zusammengefaßt - man spricht vom Wetter im erdnahen Raum.
Ist man nun darauf angewiesen, daß die Ionosphäre Funkwellen reflektiert, besteht der Hauptnachteil in ihrer Veränderlichkeit. Man kann die Ionosphhäre mit einem Stück zerknitterten Wachspapier vergleichen. Ihre relative Position hebt und senkt sich in Abhängigkeit von diesen Wetterbedingungen.
So wie beim Papier verändert sich die Oberflächengestalt dementsprechend fortwährend, was zu Schwankungen in den Reflexions-, Brechungs- und Übertragungseigenschaften führt. Eine künstlich geschaffene einheitliche Ionosphäre könnte als Präzisionsreflektor für elektromagnetische Strahlung einer bestimmten Frequenz oder eines bestimmten Frequenzbereiches hervorragende (militärische) Dienste leisten. So könnte man sowohl die eigene Kommunikation zielgenau steuern, als auch Übertragungen eines Gegners abfangen.
Die militärische Nutzung der Ionosphäre
Die eigene Kampfkraft ließe sich speziell durch die Verbesserung von Kommunikation, Messung und Navigation entscheidend verbessern. Bei gleichzeitiger Beeinträchtigung des Gegners in diesen Bereichen, versteht sich.
Durch wirksame Beeinflussung ließen sich seine Überwachungs- und Erkundungssysteme im Bereich der weltraumgestützten Aufklärung und der Satellitenaufnahmen lahmlegen. Auch wenn der technologische Fortschritt bis 2025 die Bedeutung gewisser elektromagnetischer Frequenzen für die amerikanische Luft- und Raumfahrt verringern wird, werden die meisten potentiellen Gegner wahrscheinlich auch dann noch bei Kommunikation, Messung und Navigation von solchen Frequenzen abhängig und deshalb äußerst anfällig für Störungen durch Beeinflussung des Weltraumwetters sein.
Besonders spektakulär mutet in diesem Zusammenhang ein meteorologisches Forschungsprojekt mit der Bezeichnung »High-Frequency Active Auroral Research Program (HAARP)« an. Ein vom Pentagon finanziertes Programm zur weiteren Erforschung der Ionosphäre, das gemeinsam von der US Air Force und der US Navy geleitet wird.
Mit Hilfe von Hochleistungsantennen versucht man derzeit in den Wäldern von Alaska gewaltige Energiemengen in die Atmosphäre zu strahlen: 1,7 Milliarden Watt im Frequenzbereich zwischen 2,8 und 10 MHz. Das entspricht immerhin der Leistung eines großen Kernkraftwerks und legt nahe, daß es hier um mehr als nur »Grundlagenforschung« geht. Die in die Atmosphäre gestrahlten energiereichen Radiowellen führen - wie bei einem Mikrowellenofen - zu einer Temperaturerhöhung in der Ionosphäre. Auf diese Weise können große leitende Zonen erzeugt werden, die sich dann als Antenne für sehr niederfrequente Wellen nutzen lassen. Diese können, im Gegensatz zu hochfrequenten Wellen, Wasser gut durchdringen und werden zur Kommunikation mit getauchten U-Booten genutzt.
An der Frage, welche negativen Konsequenzen die eingesetzten Energiemengen für die Erdatmosphäre haben könnten, scheiden sich allerdings die Geister der Experten. Von irreparablen Schäden bis zur lokalen Störung des Funkverkehrs reicht hier die Bandbreite der Annahmen.
