HISTORIE - Forsvarets forskningsinstitutt

kontakt med faget på denne måten. Frekvensvarslingstjenesten
var viktig for Forsvaret
og for sivil kommunikasjon, både når det
gjaldt kringkasting og samband. På den sivile
sektor var kommunikasjon med handelsflåten
over hele verden av særlig betydning. Bølgeforplantningskontoret
ble nedlagt i 1970, da
FFI overtok ansvaret og fortsatte tjenesten
ved hjelp av nye avanserte dataprogrammer
utviklet i USA. Studiene av HF-kommunikasjon
og frekvensvarsling fortsatte imidlertid, og
FFI hadde et nært samarbeid med Institute
for Telecommunication Sciences i Boulder,
Colorado, om videreutvikling av frekvensvarsling
for høye bredder.
Absorpsjonsmålinger
I 1950 startet Finn Lied en serie målinger
av absorpsjon i ionosfæren. Det var viktig
å forstå de mekanismer som forårsaker at
radiobølger i mellombølge- og kortbølgebåndene
svekkes i ionosfærelagene. Det var tidlig
klart at absorpsjonen i det vesentlige skjer
i D-laget og har både en regulær variasjon
med solhøyden og flere typer irregulære variasjoner.
Radiobølger absorberes når de frie
elektroner svinger i bølgefeltet og mister sin
energi ved kollisjoner med nøytrale molekyler.
Absorpsjonen er proporsjonal med produktet
av elektrontettheten Ne og kollisjonsfrekvensen,
og en økning i en eller begge av disse
parametrene vil derfor gi øket svekking av
radiobølgen. Spesielt viktig var det å kartlegge
de såkalte polare ”blackouts”, perioder
der sterk absorpsjon ved høye bredder kan
Forsøksstasjonen i Dompa, der den første
antennemasten var et kvistet tre på rot.
Fra Forsvarets forskningsinstitutts historie
stoppe all kommunikasjon og navigasjon i
disse båndene. Slike blackouts opptrer irregulært
og kan i ekstreme tilfeller vare opptil
ti dager. Videre ønsket man å forstå årsakene
til ”vinteranomalien” i absorpsjonen.
Ved midlere bredder er absorpsjonen om
vinteren både sterkere og mer irregulære
enn om sommeren. FFIs studier var basert
på feltstyrkemålinger av vertikalt reflekterte,
pulsede signaler i frekvensområdet 1 til
15 MHz, den såkalte A1-metoden. Sender
og mottakersystemene var bygget ved instituttet
og målestasjonen lå i Dompa.
Målingene ble utført manuelt av ionosfæresoldatene
etter et nøye oppsatt program
som omfattet daglige observasjoner året
rundt. På særlig viktige helligdager som
julaften og første juledag fikk soldatene fri
og Lied selv utførte minimumsprogrammet,
to timers observasjon fra kl 11 til 13.
Målet med observasjonene var å kartlegge
frekvensvariasjonen av absorpsjonen og
hvordan den avhenger av tid på døgnet, året
og aktiviteten på solen. Dette observasjonsprogrammet
varte i ni år, altså nesten en
solflekkperiode. En del av perioden ble tilsvarende
målinger også utført i Tromsø.
Variasjoner i D-laget
Absorpsjonsmålingene ga et vesentlig bidrag
til kartlegging av D-lagets variasjoner ved
høye bredder. Det ble klart at elektroner og
protoner, ofte assosiert med nordlys, trenger
ned i E- og D-lagene der de øker produksjonen
av elektroner. Disse variasjonene kan
være dramatiske, som når ionosfæren over
hele polkalotten ned til 60ºN totalt absorberer
alle radiosignaler i LF, MF og HF-båndene
i en hel uke. En slik begivenhet kalles en
PCA (Polar Cap Absorption event) og vi vet i
dag at den skyldes et utbrudd på solen som
sender høyenergetiske protoner inn i jordatmosfæren.
Disse kan trenge helt ned til
40 km, altså ned i stratosfæren under Dlaget.
En av de første PCAer som ble godt
dokumentert i global målestokk fant sted
den 23. februar 1956. Dette var en torsdag
og den ukedag da absorpsjonsmålingene i
Dompa forgikk kontinuerlig fra kl 00 til 24.
Ionosfæresoldat Thrane hadde 12 timers
vakt fra midnatt og målte sterke, klare
signaler reflektert fra F-laget. Nær klokken
fire om morgenen begynte signalene å bli
svakere, og i løpet av en halv time var ikke
bare ekkoet forsvunnet, men bakgrunnsstøy-