怎样能触发核聚变打击(人类末日通信手段)

一个中国地方电台的无线电广播,覆盖范围只有数十公里,却在千里之外被日本的无线电爱好者听到,这个奇怪的事情背后有着浪漫的科学知识,同时也藏着一套鲜为人知的“末世”通讯系统。

怎样能触发核聚变打击(人类末日通信手段)(1)

【一闪而过的流星,还有很多可以利用的地方】

此前的一个事情,在网上突然就火了。大家纷纷感叹,像广播这种传统技术还能产生如此奇遇,带来难以想象的浪漫与震撼,感叹缘分真是妙不可言。

怎样能触发核聚变打击(人类末日通信手段)(2)

【事件详情】

这件事让很多人开始关注一群小众爱好者群体,他们称自己是“火腿族”,我们称他们为无线电爱好者。这个小众、专业、使用设备相比互联网,却显得有些原始的群体,依然有着自己独特的魅力和生命力,至今仍在全球有一定规模和活跃度。顺带一提,在我国,想操作无线电需要通过学习培训考试,获得国家证书和批准后,才能按照规定在合适的地方设立自己的电台,否则是违法行为,希望大家都遵纪守法。

除了让大家了解到这个小众群体外,这个现象本身也非常的奇妙,甚至有些人觉得不可思议。

怎样能触发核聚变打击(人类末日通信手段)(3)

【旧金山为了提高电视信号覆盖范围,曾在高处修建了一个300米高的巨型广播电视天线塔】

我们知道,无线电波是沿着直线传播的,从发射源出发四散而行。但是由于地球的曲率和地形地貌限制,无线电的传播都是有范围的。这也是为何广播的标志,一般都是一个巨大的高塔,而且最好还要修建在高山上。只有这样,才能让无线电波覆盖更大的范围。也正是因为无线电的这个特性,人类为了实现全球通讯,只能发射通信卫星进行中继,通过将信号折射回地面,实现地球两端的互相交流,所以通信卫星也可以看做是一个高度上千公里的广播塔。

此外,无线电通信距离,同样也会受到频率与衰减的影响,频率越高穿透力越差。但频率越低波长越长,承载的信息量就越少。传播能力与能携带的信息量,是个不可调和的矛盾,电波就如同人一样,背的东西太多了就走不远,想走得远就必然带不了太多东西。

怎样能触发核聚变打击(人类末日通信手段)(4)

【无线电频率专业划分非常复杂,但我们只需要了解日常需要的几种大类别即可】

比如我们使用的高频与极高频技术,像常见的蓝牙,传视频照片速度极快,但是超出十几米就容易中断,连接不上了。降低到甚高频我们就可以看低清晰度的无线电视,再降低到中频短波就可以听当地的广播收音机,随着频率下降,信号覆盖的范围越来越广。如果想做到更大范围的覆盖,跟全球的核潜艇通信,则需要将频率降低到甚低频,也就是我们常说的长波电台,这时十几分钟只能传输几个字节,花上一天也只能说一句话。

由此可见,既要能携带足够的信息量,又要尽量增加传播距离,广播就只能折中在一个有限的频率范围内,也就是我们常听到的FM波段,频率在100赫兹左右。就像这次事件,这个频率的无线电波,能传播几十公里基本就是极限了,如果遇到特殊地形遮挡,距离还要再打折扣。但是浙江台州到日本的东广岛市,直线距离超过1200公里,受制于地球曲率,两地中间还隔着整个东海,电波怎么会传到那么远的距离?

原因就是,向着天空飞行的电波,被天上的特殊物体反射了回去,在信号衰减到无法识别之前,抵达了另一处地面,还恰好被一台设备成功接收到了。

怎样能触发核聚变打击(人类末日通信手段)(5)

【100公里左右的大气层非常稀薄,但依然有气体存在,而且会产生电离层】

那这个天上的特殊物体又是什么呢?出现这种情况,大概率是碰到了流星尾迹。我们这里说的流星尾迹,不只是一闪而过的流星本身,而是流星或人造物体,与大气层摩擦产生的大量等离子体云,这些等离子体会在空中持续零点几秒到数分钟不等,长度可达数公里,如果离子体高度与面积恰到好处,就会像一面镜子将电波反射回地面。

这次跨越上千公里的异常信号传播现象,被称作【偶发E层传播】,是在上百公里高度的大气电离层E层,借助一颗流星实现的,确实有着可遇而不可求的另类浪漫。

历史上类似的情况,近百十年来有可靠记录的仅有十几起,异常传播的距离从1000公里到6000公里不等,多数都是当地人接收到数千公里外某地方电台的广播信号。

怎样能触发核聚变打击(人类末日通信手段)(6)

【借助等离子云进行无线电远距离传播示意图】

这种特殊的电磁波传播方式,有很大的偶发性,但同时人类也意识到这种传播方式有极大的利用价值。一方面,我们晚上抬头看到流星是偶发事件,但放在整个地球的尺度看,每天地球遭遇的较大流星或者是人造物体,比如一些火箭残骸的数量有上千个之多,小流星更多,总量与发生频率还是很可观的。另一方面,这种通讯传播功率要求不高,距离跨度却很大,在卫星和常规通讯手段都失效的情况下,可以实现远距离的信息传递。

正是由于这种通讯方式可以应对极端情况,于是很多国家都斥资专门打造这种特殊的通信系统,称其为流星余迹通信,或者流星散射通信、流星突发通信,作为国家最后的一种应急通信手段。

怎样能触发核聚变打击(人类末日通信手段)(7)

【这个不起眼的设备,就是流星余迹通信装置】

这个系统的工作原理,其实与一般通信区别不大,是需要双向确认的异步通信。系统由发送站A和接收站B组成,A的任务是不间断的向天空发射呼叫信号,等待流星尾迹出现,一旦信号经过反射成功抵达B站,B站立即发送握手成功信号传达给A站,这时的A站将利用剩余的零点几秒的时间窗口,快速发送预存的信息,B站对其进行接收。若联系中断,则继续重复上述步骤,一点点的将剩余信息发送完毕。

我们能看出,这个工作过程会断断续续,传播内容量较少,稳定性也不高。但这也确实是在极端条件下,人类拥有的最后的一种,可靠有效的远程通讯手段。

这个系统可以在太阳黑子异常活跃、极光干扰、宇宙射线风暴、通信卫星全部失效、核爆炸等环境下,依然可靠工作,能确保实现2000公里范围的小容量通讯。而出现这种状况时,基本已经是遭遇了全人类级别的危机,整个人类的生存和未来,可能都要靠这个系统来维系。

怎样能触发核聚变打击(人类末日通信手段)(8)

【放在人类生存高度看,有些内部纷争,确实不值一提】

那我国在这个领域技术水平如何?有无相关设备呢?

大家可能想不到,我国刚建国不久就关注到了国外流星余迹研究动向,在50年代末就开始了流星余迹通信的研究,目的是解决我国广阔地域的远距离通信问题。1965年西电的专家们就研制出了第一代产品,随后还不断改进,可以实现北京到西安,酒泉到阿克苏的远距离通信。在这个领域,我国相关设备研究进度,与国外基本保持了同步。在一穷二白、吃糠咽菜搞科研的年代,能实现这个壮举十分不易。

怎样能触发核聚变打击(人类末日通信手段)(9)

【真正通过了核爆检验的装备,全球也没多少,这种检测条件今后估计不会再有了】

大家可能更想不到,中国人自己研制的这套通信系统,还真的在核爆中进行过测试,并通过了考验。

流星余迹通信,作为一个国家通信的战略储备手段,要在任何突发情况下都可堪一用。1976年是中国最后一次进行高空核爆试验,西电的这套系统受命参与“712”核效应试验。

结果发现,空爆核弹后,这套系统的通讯质量反而更好了,确实可以作为国家战略应急通信手段。1978年中央召开了第一次全国科学大会,“流星余迹与电离层散射通信设备”作为重大科研成果荣获科学大会奖,其重大意义可见一斑。

一个现代广播的奇遇事件,引出了建国初期这些老前辈们的光荣壮举,缘分确实妙不可言。

怎样能触发核聚变打击(人类末日通信手段)(10)

【这种系统的传奇并未在60年代结束,前些年国产新一代流星余迹通信设备已经研发成功,接力棒从开国时的那些老前辈手中,一代代传到了新青年们的手里,这应该就是所谓的薪火相传吧】

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