Учёные создали похожую на световой меч лазерную антенну, которая передаёт радиоволны

Учёные продемонстрировали новую радиоантенну, внешне напоминающую световой меч: вместо обычной металлической конструкции используется лазер, создающий узкий плазменный пучок, который передаёт радиоволны. Технология потенциально позволяет менять длину и направление антенны по требованию, что открывает возможности для беспроводной связи, радаров, спутников и космических исследований. В ходе эксперимента исследователи успешно передали радиосигнал на частоте 30 МГц в диапазоне очень высоких частот.

Традиционные антенны зависят от физических размеров: длина антенны определяет, какие радиочастоты она может эффективно передавать или принимать, а её изменение обычно требует движущихся механических компонентов или сложной инженерии. Это особенно проблематично для космических аппаратов, где оборудование должно быть компактным, лёгким и надёжным. Команда Университета штата Северная Каролина решила создать антенну прямо в воздухе: лазер ионизирует узкую область воздуха и формирует плазменный филамент. Чтобы передать сигнал в плазму без физического контакта, использовалась специальная бесконтактная подача — металлическое кольцо, работающее как конденсатор, через центр которого проходит лазер; генератор радиочастоты подаёт сигнал в конденсатор, а электромагнитное поле взаимодействует с плазменным филаментом. Результаты опубликованы в открытом журнале «IEEE Журнал микроволновых технологий».

По словам исследователей, это первая демонстрация того, что плазменные филаментные антенны могут работать, и важный шаг доказательства концепции. Технология может позволить создавать настраиваемые антенны без сложных механических систем развёртывания, а управление углом возможно через изменение направления лазерного луча. Однако способность принимать сигналы и работать в широком диапазоне частот ещё требует проверки. Наиболее перспективные применения — спутники, радары и космические исследования; в частности, на низкой околоземной орбите достаточно воздуха для формирования плазмы, но технология пока находится на ранней экспериментальной стадии и нуждается в дальнейших исследованиях.