La Red de Radares Aurorales Súper Duales ( SuperDARN ) es una red científica internacional de radares [1] [2] que consta de 35 [3] radares de alta frecuencia (HF) ubicados en los hemisferios norte y sur. Los radares SuperDARN se utilizan principalmente para mapear la convección de plasma de alta latitud en la región F de la ionosfera , pero los radares también se utilizan para estudiar una gama más amplia de fenómenos geoespaciales que incluyen corrientes alineadas con el campo , reconexión magnética , tormentas y subtormentas geomagnéticas , ondas MHD magnetosféricas . , vientos mesosféricos a través de estelas de ionización de meteoritos y asimetrías de convección de plasma interhemisférico. [2] La colaboración SuperDARN está compuesta por radares operados por JHU/APL , Virginia Tech , Dartmouth College , el Instituto Geofísico de la Universidad de Alaska Fairbanks , el Instituto de Estudios Espaciales y Atmosféricos de la Universidad de Saskatchewan , la Universidad de Leicester , La Universidad de Lancaster , la Universidad La Trobe , el Laboratorio de Medio Ambiente Solar-Terrestre de la Universidad de Nagoya , el Servicio Antártico Británico y el Instituto de Astrofísica Espacial y Planetología (INAF-IAPS Italia).
En las décadas de 1970 y 1980, se utilizaron radares de dispersión coherente del Experimento de radar auroral gemelo escandinavo (STARE) de muy alta frecuencia (VHF) para estudiar las irregularidades ionosféricas de la región E alineadas en el campo. Utilizando dos radares con campos de visión superpuestos, fue posible determinar el vector de velocidad 2D del flujo de plasma ionosférico de la región E. [2] Sin embargo, sólo se observaron irregularidades cuando el vector de onda del radar era perpendicular al campo magnético en la región de dispersión.
Esto significaba que había un problema con el funcionamiento en VHF ya que las frecuencias VHF no permiten mucha refracción del vector de onda del radar transmitido; por tanto, el requisito de perpendicularidad no se podía cumplir fácilmente en latitudes altas. Sin embargo, en frecuencias de ondas decamétricas, la refracción del vector de onda del radar es mayor, lo que permite cumplir el requisito de perpendicularidad en latitudes elevadas. La refracción de las ondas de radio en la ionosfera es un complicado fenómeno no lineal regido por la ecuación de Appleton-Hartree .
En 1983, un radar HF de haz orientable con 16 antenas logarítmicas periódicas comenzó a funcionar en Goose Bay, Labrador, Canadá. [1] La comparación de las mediciones de la velocidad del plasma ionosférico de la región F del radar Goose Bay con el radar de dispersión incoherente Sondestrom reveló que el radar Goose Bay era capaz de medir la velocidad de convección del plasma de la región F. En 1988 se construyó un radar conjugado magnéticamente en la Antártida en la Estación de Investigación Halley como parte del Experimento Conjugado Polar Angloamericano (PACE). PACE proporcionó estudios conjugados simultáneos de fenómenos ionosféricos y magnetosféricos. [2]
A partir de PACE, que solo pudo determinar un único componente de la velocidad ionosférica 2D, se hizo evidente que determinar la velocidad ionosférica 2D sería ventajoso. La combinación de mediciones de velocidad de Goose Bay con un segundo radar de dispersión coherente en Schefferville en 1989 permitió una determinación 2D de la velocidad ionosférica de la región F.
Este trabajo dio lugar a SuperDARN, una red de radares HF con pares de radares que tienen campos de visión superpuestos. Esta disposición permitió la determinación de la velocidad de convección del plasma ionosférico 2D completo. Debido al avance de los modelos de asimilación de datos, los radares agregados recientemente a la red no necesariamente tienen campos de visión superpuestos. Utilizando datos de todos los radares SuperDARN en el hemisferio norte o sur, se puede determinar un patrón de convección del plasma ionosférico, un mapa de la velocidad del plasma en latitudes altas en altitudes de la región F (300 km). [2]
Los objetivos principales de SuperDARN son determinar o estudiar:
Los radares SuperDARN operan en la banda HF entre 8,0 MHz (37 m) y 22,0 MHz (14 m). [2] En el modo de funcionamiento estándar, cada radar escanea a través de 16 haces de separación azimutal de ~3,24°, y el escaneo tarda 1 minuto en completarse (~3 segundos de integración por haz).
Cada haz se divide en 75 (o 100) puertas de alcance cada una de 45 km de distancia, por lo que en cada escaneo completo los radares cubren 52° en azimut y más de 3000 km de alcance; un área que abarca del orden de 1 millón de kilómetros cuadrados.
Los radares miden la velocidad Doppler (y otras características relacionadas) de las irregularidades de la densidad del plasma en la ionosfera.
Desde que Linux se hizo popular, se ha convertido en el sistema operativo predeterminado de la red SuperDARN. El sistema operativo (superdarn-ros.3.6) actualmente tiene licencia LGPL ). [1]
La siguiente es una lista de sitios SuperDARN, basada en una lista mantenida por Virginia Tech College of Engineering . [5] En 2009, se estaba llevando a cabo un proyecto de expansión para expandir la red a latitudes medias, incluida la adición de sitios en Hays, Kansas (cerca de la Universidad Estatal de Fort Hays ), Oregón y las Azores , con el fin de soportar el mapeo fuera de las regiones aurorales durante grandes tormentas magnéticas . [6]
* : Parte del Experimento de Radar Auroral del Hemisferio Sur
hemisferio norte
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Cada año, la comunidad científica de SuperDARN se reúne para discutir la ciencia, las operaciones, el hardware, el software y otros temas relacionados con SuperDARN. Tradicionalmente, este taller ha sido organizado por uno de los grupos SuperDARN PI, a menudo en su institución de origen o en otro lugar, como un sitio cercano a una instalación de radar. A continuación se proporciona una lista de las ubicaciones de los talleres SuperDARN y sus instituciones anfitrionas:
Artículos de investigación relacionados con SuperDARN y tecnologías relacionadas.
Visualización en tiempo real del radar SuperDarn
Cada universidad participante debe aparecer aquí. Como se trata de sitios de investigación en curso, estos enlaces están sujetos a cambios.
Estaciones del hemisferio norte
Estaciones del hemisferio sur
