Плазменная антенна из воздуха: лазер заставил его излучать радиоволны

Группе под руководством Прии Даршни пришлось решить и задачу подачи радиочастотной энергии в канал. Обычный провод мог бы нарушить хрупкую плазму, поэтому вокруг луча разместили металлическое кольцо. Оно обеспечивает ёмкостную связь, и радиогенератор воздействует на электроны без прямого контакта. Длину и направление такой антенны можно менять параметрами луча, тогда как в классических конструкциях для этого часто нужны механические изменения.

Ограничения эксперимента

Учёные использовали частоту 30 МГц, которой соответствует длина волны около 10 метров. Принятый сигнал оказался в 2,5 раза сильнее, чем в схеме, где лазер не создавал плазму. Однако приёмную антенну поставили всего в 5 сантиметрах от передатчика. Это измерение в ближнем поле, а не связь на километры. Приём сигнала с помощью такой антенны не показан, хотя принципиальных препятствий авторы не видят.

Применение в космосе остаётся открытым вопросом. По словам соавтора работы Пола Франзона, на низкой околоземной орбите достаточно разреженного газа для создания плазмы. Но плотность там несравнимо ниже, что меняет условия ионизации и поддержания канала. Добавляется энергопотребление: нужны лазер, его электроника, источник питания и система управления. Без данных об эффективности излучения нельзя сказать, уменьшит ли это массу спутника.

Дальше исследователям предстоит передать сигнал на большее расстояние, поработать в разных диапазонах и добиться стабильного излучения при разумных затратах энергии. Пока это доказательство принципа, а не готовая замена обычным антеннам.