流星余迹通信

发展瞬间通信(又称碎发通信),尽量缩短无线电波在空间的暴露时间, 这是提高无线电通信抗侦察、抗干扰和抗摧毁能力的重要手段,在这方面, “流星余迹通信”大有可为。

通俗他说,流星余迹通信就是利用流星“尾巴”通信。据天文观测,天体中每天大约有近 100 亿个流星划破长空坠落于大气层中。由于它们与大气层的相对速度很大(可高达每秒钟 12~72 公里),当闯入大气层时,与空气产生剧烈摩擦,绝大部分燃烧而发出耀眼的光芒并瞬间消失。当流星掠过空气时,流星体中飞出的原子与空气中的分子、原子相碰撞,分离成带正电和负电的微粒,于是在流星飞驰的轨迹上留下了一条长长的电离气体柱。大约经过 250 毫秒以后,电离气体柱中的带电微粒逐渐扩散,成为一条柱状电离云, 形似流星的“尾巴”,称作“流星余迹”(图 8-3)。

流星余迹宽达 15~40 英里,距离地面约 80~120 公里,存留的时间大约为十分之几秒至几分钟。

科学研究表明,凡是具有波动性的物质都可反射无线电信号,用来传递信息。流星余迹也是一种波动物质,当将无线电波对准流星余迹发射时,会产生两类反射:“前向”反射(向前的反射)

图 8-3 流星余迹形成示意

图 8-4 流星余迹通信示意

和“后向”反射(返回的反射)。后向反射用于对流星的雷达观测,前向反射则用于流星余迹通信。流星余迹好比是一颗“天然的通信卫星”,为地面用户实现通信构筑起了一座高空彩桥。图 8-4 为流星余迹通信的示意。和往常的无线电波通信比较,流星余迹通信具有许多突出的优点。主要是保密性好,抗干扰能力强。这是由于流星余迹稍纵即逝,而且对无线电波反射具有明显的方向性,不容易遭敌侦察、窃获,也不容易受到干扰。

虽然,宇宙空间每小时有几亿颗流星坠入地球像雨一样的掠过大气,但何时出现,毕竟是随机的,不能做到“星随人愿”。因此,要想实现流星余迹通信,在通信系统中必须设置一名“侦察兵”,随时探测流星的出现,并优选一条合适的佩星余迹。当捕捉到合适的流星余迹时,就以最快的速度打开发射机的“发射闸门”,此时发射机将事先存贮好的信息,一古脑儿地以最快的速度朝流星余迹发射出去。与此同时,平时始终处于“待收”状态的接收机自动将断续收到的信息,先送到信息存贮器保存起来,然后再把它变成连续的信息打印出来。流星余迹一消失,通信系统恢复到等待状态,准备进行下一轮的信息传递。由于流星通信是随机的,也增加了通信的保密性能和抗干扰能力。

此外,沉星余迹通信的传输距离远,通信稳定性好。试验表明,利用普通的八木天线,当发射机输出功率为千把瓦时,通信距离可达 2000 余公里。

流星余迹通信因为是用高空流星余迹反射无线电波,通信距离远,也不像普通无线电波用天波通信那样,容易因时辰、气候变化受到高空电离层的骚扰而影响通信质量。

流星余迹通信虽早在本世纪中叶,加拿大、美国等国家就先后进行了试验,并于 1965 年由北约组织在法国与荷兰之间建立了用于军事目的的流星余迹通信系统。但由于通信设备比较庞杂,技术要求高,当人造地球卫星问世, 出现卫星通信时,它曾一度受到冷落,停滞不前。

“山重水复疑无路,柳暗花明又一村”。流星余迹通信的魅力。和通信卫星易受反卫星武器击毁的现实(军事专家们分析,在未来战争中,卫星会成为敌方第一次打击的目标),一直在激发着科学家们努力探索积极研究。可以预言,随着高新科技的发展,流星余迹通信必将焕发出青春活力,成为通信领域中电子对抗的能手。