La Super Dual Auroral Radar Network ( SuperDARN ) es una red internacional de radares científicos [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 , incluidas las corrientes alineadas en el campo , la reconexión magnética , las tormentas y subtormentas geomagnéticas , las ondas MHD magnetosféricas , los vientos mesosféricos a través de rastros de ionización de meteoritos y las asimetrías de convección de plasma interhemisféricas. [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 British Antarctic Survey y el Instituto de Astrofísica Espacial y Planetología (INAF-IAPS Italia).
En los años 1970 y 1980, se utilizaron radares de dispersión coherente de muy alta frecuencia (VHF) del Experimento de Radar Auroral Gemelo Escandinavo (STARE) para estudiar las irregularidades ionosféricas de la región E alineadas con 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, las irregularidades solo se observaron 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 de radar transmitido; por lo tanto, el requisito de perpendicularidad no podía cumplirse fácilmente en latitudes altas. Sin embargo, en frecuencias HF, la refracción del vector de onda de radar es mayor, y esto permite que se cumpla el requisito de perpendicularidad en latitudes altas. La refracción de las ondas de radio en la ionosfera es un fenómeno no lineal complicado regido por la ecuación de Appleton-Hartree .
En 1983, un radar de alta frecuencia con haz orientable y 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 de Goose Bay con el radar de dispersión incoherente de Sondestrom reveló que el radar de 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 angloamericano polar (PACE). El PACE proporcionó estudios conjugados simultáneos de fenómenos ionosféricos y magnetosféricos. [2]
A partir de PACE, que sólo pudo determinar un único componente de la velocidad ionosférica en 2D, se hizo evidente que determinar la velocidad ionosférica en 2D sería ventajoso. La combinación de las mediciones de velocidad de Goose Bay con un segundo radar de dispersión coherente en Schefferville en 1989 permitió una determinación en 2D de la velocidad ionosférica de la región F.
Este trabajo dio lugar a SuperDARN, una red de radares de alta frecuencia con pares de radares que tienen campos de visión superpuestos. Esta disposición permitió la determinación de la velocidad de convección de plasma ionosférico 2D completa. Debido al avance de los modelos de asimilación de datos, los radares recientemente añadidos 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 de plasma ionosférico (un mapa de la velocidad del plasma en latitudes altas a 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 16 haces con una separación azimutal de ~3,24°, y cada escaneo tarda 1 minuto en completarse (integración de ~3 segundos por haz).
Cada haz se divide en 75 (o 100) puertas de alcance, cada una de 45 km de distancia, y así en cada exploración completa los radares cubren 52° de acimut y más de 3000 km de alcance; un área que abarca el 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 para 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 las latitudes medias, incluida la adición de sitios en Hays, Kansas (cerca de Fort Hays State University ), Oregon y las Azores , para respaldar el mapeo fuera de las regiones aurorales durante grandes tormentas magnéticas . [6]
* : Parte del Experimento de Radar Auroral del Hemisferio Sur
Hemisferio norte
Hemisferio Sur
Cada año, la comunidad científica de SuperDARN se reúne para debatir sobre 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 de investigadores principales de SuperDARN, a menudo en su institución de origen o en otro lugar, como un sitio cercano a una instalación de radar. A continuación se incluye una lista de las ubicaciones de los talleres de SuperDARN y sus instituciones anfitrionas:
Artículos de investigación relacionados con SuperDARN y tecnologías relacionadas
Visualización en tiempo real del radar SuperDarn
Aquí se debe incluir a todas las universidades participantes. Como se trata de sitios de investigación en curso, estos enlaces están sujetos a cambios.
Estaciones del hemisferio norte
Estaciones del hemisferio sur
