在 2023 年 10 月和 2024 年 4 月的日食期间，数百名业余无线电爱好者将使用无线电波。他们的目标是帮助科学家研究当月球遮挡太阳时无线电信号会发生什么。

这座 30 m高的建筑布满触角，比附近许多成熟的树木还要高。

众所周知，日食会影响无线电传输，参加一项旨在监测宇宙事件如何影响无线电广播的大型实验。

花园中的一根天线具有特殊的角度，因此它可以发射无线电信号，该信号最初保持在离地面较低的位置。但最终该信号将飞向太空。 当它到达电离层时，它会跳跃。它会反弹。

这种无线电波有目的地从大气上层反射的现象极大地延长了无线电操作员的通信距离。这被称为“天波效应”， 1901 年第一条无线电广播就是这样跨越大西洋发送的。

这意味着地球的曲率是可以克服的。无线电传输可以上下曲折，在地面和电离层之间跳跃，电离层的高度约为 80-650 公里（50-400 英里）。您可以说，在依靠这种效应的长距离广播中，以电磁波形式传输的人的声音实际上触及了天空。

事实上，你可以从地球的另一边接收到无线电信号，这确实非常令人惊讶。

真正令人惊奇的是，天波效应并不稳定——科学家们仍然没有完全理解它。电离层很奇怪。它波动、移动、膨胀和收缩，而且远非均匀。有时它本身就充满了波浪，在日出和日落时会泛起涟漪，就像向池塘里扔一块石头一样。

太阳的存在或不存在是其原因之一。白天，电离层变厚，因为阳光照射大气中的气体，使它们电离产生电子。到了晚上，碰撞减少，电离层的下层消失。这种夜间变薄使得无线电波能够传播得更远，因为它们在电子将它们反射回地球之前到达更高的高度。这就是为什么人们长期以来能够在凌晨收听到遥远的广播电台。

电离层的怪异需要进行大规模的调查。日食提供了一个绝佳的机会，可以让很多人聚集在一起，以测试我们对日食波动时会发生什么的理解，而且还可以在方便的时间（白天）进行。另外，日食在影响电离活动方面与夜间不同。月球投射的阴影很特殊——呈点状，快速穿过地球表面。因此，在日食期间，电离层可能会发生意想不到的事情，这是科学家热衷于观察的。  

为什么关于电离层还有很多东西需要了解。

你看到这个电离层有多光滑了吗？在现实生活中，电离层并不那么光滑。由于缺乏更好的措辞，科学家们仍然不擅长预测存在短暂的肿块和颠簸。

在即将到来的日食期间，将从个人业余无线电操作员、计划在日食期间使用高度敏感传输设备的志愿者以及跟踪公共无线电活动的在线数据库等来源收集数据。

这是一项规模巨大的实验，仅靠标准学术仪器是不可能实现的——在足够广泛的领域内，实验规模还不够。

了解电离层很重要，因为在军事或灾难响应行动中，精确定位的无线电通信可以决定生与死。对于无线电操作员来说，了解如何最好地设置传输以实现成功的广播至关重要。此外，电离层变化有时也会影响卫星。

例如，太阳耀斑会导致电离层膨胀，从而增加绕地球运行的卫星的阻力，这意味着它们可能必须被提升到更高的高度，以免坠向地面。

从电离层反射无线电波就像探测一个巨大的、不断变化的空灵物质海洋。 这是一件很难做到的事情。 上面有一面镜子，它会随着太阳的变化而变化。

1999 年，发生了一次罕见的日全食，下一次要到 2090 年才会发生。1999 年，志愿者跟踪了日食期间信号强度的变化，许多人记录了一个显着的峰值，揭示无线电传输如何短暂地比白天传播得更远。白天国内收音机不会听到这个电台，但有数百人报告说，随着日食的出现和消失，广播逐渐消失，然后又消失。她说，鉴于我们对电离层的了解并不完善，在即将到来的日食期间可能会出现更多惊喜。

业余无线电是一个非常非常好的工具。

在日食期间进行传输的无线电操作员将充当一种巨大的“分布式接收器”。随着无线电设备的改进，每次进行这样的实验，就有更多机会更好地发现电离层中发生的变化。

源：BBC