Учёные впервые продемонстрировали антенну из плазменной нити, созданной лазером, которая передаёт радиоволны. Такая конструкция напоминает световой меч и в перспективе может позволить космическим аппаратам менять рабочую частоту и направление антенны без сложных механических механизмов.
Результаты работы исследователей из Университета штата Северная Каролина опубликованы в IEEE Journal of Microwaves 1 сентября 2026 года. В эксперименте использовалась лазерная установка, формировавшая в воздухе тонкий ионизированный канал. Получившаяся плазменная нить стала антенной для передачи сигнала на частоте 30 МГц.
Длина такой антенны зависит от мощности лазера и диаметра его луча. Изменяя параметры установки, можно управлять характеристиками плазменного канала и подстраивать его под разные частоты. По словам Прайи Даршни, автора-корреспондента исследования и аспирантки Университета штата Северная Каролина, эксперимент подтвердил возможность создавать лазерные плазменные антенны нужной длины.
Для подачи радиосигнала учёные применили бесконтактное устройство в виде металлического кольца. Лазерный луч проходил через его отверстие, а само кольцо окружало плазменную нить. Получая сигнал от радиочастотного генератора, кольцо работало как конденсатор и создавало электромагнитное поле, которое взаимодействовало с плазмой и заставляло её излучать радиоволны без физического соединения.
Направление антенны также можно менять, отклоняя лазерный луч. Это способно помочь при наведении радиолокационного сканирования и усилении принимаемого сигнала. Исследователи пока не проверяли работу конструкции в режиме приёма, однако считают, что плазменная нить может выполнять и такую функцию.
Одним из возможных применений называют спутники и другие космические системы, где важны масса оборудования и возможность работать в широком диапазоне частот. Для создания плазмы лазеру требуется воздух: по словам профессора электротехники и вычислительной техники Университета штата Северная Каролина Пола Франзона, на низкой околоземной орбите его достаточно. «Это первый шаг, но он очень важен — впервые кому-либо удалось показать, что антенны из плазменных нитей могут работать», — сказала Даршни, слова которой приводит SciTechDaily.