همه چیز درباره «هارپ»، از شایعه تا واقعیت

روزنامه شرق - احسان مهرجو*: در دنیای امروز و از آغاز قرن ٢١، به لطف پیشرفت شتابدار علم و فناوری، شاهد رشد چشمگیر شایعات و انتشار ویروس‌گونه آنها در رسانه‌های جمعی-اجتماعی هستیم؛ شایعاتی با درجات باورپذیری مختلف در میان عوام و خواص. بسیاری از ما شایعاتی را که می‌خوانیم یا می‌شنویم باور می‌کنیم، زیرا برایمان بسیار ملموس، ساده و قابل‌فهم هستند. برخی از شایعات، اما کاملا برعکس، از شدت باورناپذیربودنشان ممکن است به‌سادگی پذیرفته شوند. گاهی این امکان وجود دارد که شایعات باورناپذیری را قبول کنیم و با این توجیه که آنچه شنیده‌ایم فراتر از سواد و درک ماست، زیر بار قبول این شایعات برویم.

باید بگویم باورنکردنی‌بودن یک موضوع، خود می‌تواند تلنگری باشد برای اینکه حواسمان را جمع کنیم و دقتمان را بالا ببریم. خبرهای عجیب‌وغریب، چیزهای غیرقابل‌باور یا اتفاقاتی که جزء پدیده‌های نادر و عجیب آفرینشند، ازجمله این موارد است. این امر به‌ویژه در موضوعات علمی رایج است، چون مردم درباره جزئیات یک ماجرای علمی اطلاعات کافی ندارند و از طرفی هم ماجراهای پرهیجان یا خارق‌العاده را دوست دارند و به کسب اطلاعات درباره چیزهای عجیب و خاص علاقه دارند. پس اگر باورنکردنی است، باور نکنید. یکی از این موارد، «به‌اصطلاح سلاحِ» هارپ است که هربار یک حادثه طبیعی رخ می‌دهد، به‌عنوان عامل اصلی و مقصر آمریکایی حادثه معرفی شده و فورا در میان مردم دهان‌به‌دهان و موبایل‌به‌موبایل می‌شود. اما به‌واقع هارپ چیست؟ در ادامه به معرفی و کالبدشکافی علمی این «پروژه» می‌پردازم.

هارپ (HAARP)، سرواژه عبارت «پروژه تحقیقاتی شفق‌های قطبی فعال و با فرکانس زیاد» است. یک برنامه تحقیقاتی روی لایه یون‌سپهر (یونوسفر) زمین که بنیان آن به‌ صورت مشترک از سوی نیروی هوایی و همچنین ارتش آمریکا، دانشگاه فِیربانکس آلاسکا و آژانس پروژه‌های تحقیقاتی پیشرفته دفاعی پنتاگون (دارپا) گذاشته شده است و شرکت سازنده این تأسیسات، شرکت «BAE Advanced Technologies» است. محل اصلی ایستگاه تحقیقاتی هارپ در سال ٢٠١٥ از آمریکا به منطقه‌ای در نزدیکی شهر گاکونای آلاسکا انتقال یافت. هزینه این پروژه که ساخت فاز اولیه آن از سال ١٩٩٣ آغاز شد و تا سال ٢٠٠٨ به طول انجامید، ٢٥٠ میلیون دلار برآورد شده است و هم‌اکنون بودجه سالانه آن حدود ٤٤ میلیون دلار است. درحال‌حاضر ایستگاه هارپ، با توان ٣,٦ مگاوات در ناحیه فرکانسی ٢.٨ تا ١٠ مگاهرتز، قوی‌ترین فرستنده با قدرت زیاد و فرکانس بالا (HF) در جهان محسوب می‌شود.

هدف از پروژه هارپ، مطالعه ویژگی‌ها و رفتار لایه یونوسفر جو زمین و همچنین بررسی امکان استفاده از این لایه برای بهبود ارتباطات رادیویی و اهداف نظارتی (مانند شناسایی و ردیابی موشک‌های نظامی) است. به مدد نتایجی که از آزمایش‌های هارپ به دست می‌آید، می‌توان به درک بهتری از نحوه تأثیر لایه یونوسفر بر امواج رادیویی رسید و در نتیجه، روش‌های جدیدی را برای بهبود کیفیت و افزایش دقت سیستم‌های ارتباطی و موقعیت‌یابی ابداع کرد. این روش‌ها، هم در بخش نظامی و هم بخش‌های غیرنظامی کاربردهای بسیاری دارند. افزایش دقت سامانه‌های موقعیت‌یاب جهانی (مانند GPS، GLONASS، GNSS و Beidou)، نقشه‌برداری از سازه‌های زیرسطحی، کشف مواد معدنی زیر زمین و نیز بهبود روش‌های برقراری ارتباط با زیردریایی‌ها، از جمله مهم‌ترین این کاربردها به حساب می‌آیند.

عملکرد هارپ چگونه است؟

به‌طورکلی هارپ از دو بخش فرستنده و گیرنده تشکیل شده است و مهم‌ترین تجهیزات آن عبارت است از: «ابزار تحقیقاتی یون‌کره‌ای یا IRI»، فرستنده‌ای برای ارسال امواج رادیویی با توان زیاد و در محدوده فرکانس‌های بالا (٢,٨ تا ١٠ مگاهرتز). ابزار IRI، متشکل از ١٨٠ آنتن دوقطبی صلیب‌شکل است که در ناحیه‌ای به وسعت حدودا ١٥ هکتار به‌صورت آرایه‌ای با ١٢ ردیف و ١٥ ستون در کنار هم چیده شده‌اند. این فرستنده رادیویی امواجی با قدرت ٣.٦ مگاوات را به سوی لایه یونوسفر جو زمین می‌فرستد. بسته به اینکه فرکانس این امواج چقدر باشد، تا ارتفاعی بین ٧٠ تا ٣٥٠ کیلومتر بالا می‌روند. با برخورد این امواج به بخش کوچکی از یونوسفر (ناحیه به وسعت چند‌ده‌کیلومتر و ضخامت چندین متر)، اتم‌های آن بخش به‌طور موقت برانگیخته می‌شوند و در نتیجه شرایطی فراهم می‌شود تا دانشمندان بتوانند به کمک ابزارهایی دیگر مانند رادارهای VHF و UHF، دستگاه صوتی یونوسفری و یک مغناطیس‌سنج القایی، فرایندهای فیزیکی را که در لایه یونوسفر رخ می‌دهد با دقت بیشتری بررسی کنند. شدت امواج ارسال‌شده عموما بین سه تا ٣.٦ مگاوات است.

این شدت اگرچه در ابتدا زیاد به‌نظر می‌رسد، اما زمانی که به ارتفاع ٧٠ تا ٣٥٠ کیلومتری از سطح زمین می‌رسند و در ناحیه‌ای به وسعت چندده‌کیلومتر پخش می‌شوند، شدت آن در واحد سطح بسیار افت می‌کند و به کمتر از سه میکرووات در هر سانتی‌مترمربع می‌رسد؛ یعنی ده‌هاهزاربار ضعیف‌تر از امواج الکترومغناطیسی که به‌طور طبیعی از خورشید به زمین می‌رسد و صدها مرتبه کمتر از نوسان‌های تصادفی طبیعی در تابش فرابنفش خورشید که عامل به‌وجودآمدن لایه یونوسفر هستند. بخش دیگری از تجهیزات هارپ، مجموعه‌ای از آشکارسازها و یک رصدخانه است. این تجهیزات علمی دقیق و پیشرفته، هم برای مشاهده زمینه یونوسفر (در ناحیه برانگیخته‌شده) و هم برای بررسی شفق‌های قطبی استفاده می‌شوند.

تأسیسات مشابه در جهان

در سال ۱۹۹۹، کمیسیون روابط خارجه و امنیت و دفاع اروپا در گزارشی به پارلمان اروپا از احتمال استفاده ایالات متحده از هارپ به‌عنوان یک سلاح! ابراز نگرانی کرد و خواستار پایبندی به مفاد قطع‌نامه‌های سازمان ملل دراین‌باره شد. جالب آنکه، اتحادیه اروپا در نروژ و روسیه در نیژنی نووگورود نیز تأسیسات مشابهی در حال فعالیت دارند که از هارپ پرقدرت‌تر است. در مقایسه با هارپ ٣,٦ مگاواتی، سایر تأسیسات مشابه جهان بر حسب ERP (توان پرتاب مؤثر) عبارت‌اند از:

• EISCAT در نروژ با قدرت هزارو ٣٠٠ مگاوات
• فرستنده صدای آمریکا در دلانو در کالیفرنیا با قدرت ۳۰ مگاوات
• SURA در روسیه با قدرت ۱۹۰ مگاوات
• رادیوتلسکوپ آرسیبو درپورتریکو با قدرت ۲۰ مگاوات
• HIPAS یا رصدخانه پرتوان شبیه‌ساز شفق قطبی متعلق به دانشگاه یوسی‌ال‌ای در فیربنکس (با قدرت ۷۰ مگاوات)

آیا هارپ می‌تواند باعث بروز حوادثی نظیر زلزله، گردباد یا سیل شود؟

شایعات درباره پروژه هارپ بسیار زیاد است. واقعیت آن است که تاکنون هیچ سند و مدرک علمی و معتبری دراین‌باره به دست نیامده است و به طور قطع نیز به دست نخواهد آمد؛ زیرا اساسا مقدار ماده موجود در لایه یونوسفر بسیار ناچیز است؛ چراکه ٩٠ درصد از جرم جوّ زمین در لایه تروپوسفر قرار گرفته است و ماده موجود در لایه یونوسفر به‌قدری کم است که امواج رادیویی فرستاده‌شده به این لایه به وسیله فرستنده‌های هارپ، هر چقدر هم دمای این لایه را بالا ببرند، باز هم این لایه با چنین دمایی نمی‌تواند تأثیر شگرفی روی زمین داشته باشد. ضمن اینکه اندکی مطالعه درباره جو زمین و همچنین درون زمین، به‌سادگی اثبات می‌کند که جو زمین هیچ تأثیری بر ساختار داخل زمین ندارد که بخواهد منجر به زلزله شود.

به‌علاوه، به اعتقاد متخصصان زلزله‌شناسی، لرزه‌های ناشی از انفجار با زلزله‌های ناشی از جنبش در گسل‌های فعال قابل تفکیک هستند؛ از‌این‌رو در کل کره زمین امکان پنهان‌کاری برای هیچ کشوری وجود ندارد. اینکه بتوان با فناوری هارپ یا یک انفجار زلزله‌های مهمی مانند زلزله بم (١٣٨٢) یا زلزله سراوان (٩٢) ایجاد کرد، جواب منفی است؛ چون مثلا عمق زلزله بم در هشت‌کیلومتری بوده و زلزله سراوان در عمق ٦٣کیلومتری رخ داده است. هیچ بشری در هیچ‌جا حتی با فناوری هارپ نتوانسته پدیده‌ای طبیعی در این عمق را تحریک کند یا بر آن اثر بگذارد. پدیده‌ای مانند زلزله از نظر اندازه و سازوکار امروزه به وسیله صدها و گاه هزاران ایستگاه لرزه‌نگاری در سراسر جهان ثبت و رصد می‌شوند و این‌طور نیست که کسی بتواند با نظریه‌های خیالی آنها را توضیح دهد.

آیا اعضای پروژه هارپ، نیروهای نظامی هستند؟

خیر، همه اعضای اصلی پروژه هارپ، دانشمندان و نیروهای دانشگاهی هستند؛ اما ازآنجا‌که نیروی هوایی و ارتش آمریکا از سرمایه‌گذاران و صاحبان این پروژه محسوب می‌شوند (زیرا هدف اولیه این دو سازمان دولتی از راه‌اندازی این پروژه، بررسی تأثیرات لایه یونوسفر جو زمین بر تجهیزات مخابرات نظامی و ناوبری بوده است)، عده‌ای به اشتباه تصور می‌کنند که در واقع این ارتش آمریکاست که هدایت پروژه هارپ را به عهده دارد.

به چه دلیل آلاسکا برای میزبانی پروژه هارپ انتخاب شده است؟

درواقع نیروی هوایی آمریکا منطقه گاکونای آلاسکا را به دلایل منطقی زیر برای میزبانی این پروژه در نظر گرفته است:

• در ناحیه‌ای واقع شده است که در طول سال، شفق‌های قطبی زیادی در آنجا رخ می‌دهد.
• تراکم جمعیت و در نتیجه نویزهای الکترومغناطیسی در آنجا بسیار کم است.
• سطح زمین در آن منطقه نسبتا هموار است و این باعث کاهش هزینه‌های ساخت‌وساز و همچنین رفت‌وآمد می‌شود.
• آثار زیست‌محیطی در این منطقه حداقل است.

آیا هارپ یک پروژه مخفی و سری است؟

خیر، جالب است بدانید علاوه بر سازمان‌ها و نهادهای اصلی تأسیس‌کننده پروژه هارپ، بسیاری از دانشگاه‌ها و مراکز آموزش عالی ایالات متحده نیز در ساخت تجهیزات و عملیاتی‌کردن این پروژه بزرگ مشارکت داشته و دارند که مهم‌ترین آنها عبارت‌اند از مؤسسه فناوری MIT، دانشگاه‌های استنفورد، یو‌سی‌ال‌ای، کورنل، جانزهاپکینز، پارک‌کالج، پلی‌تکنیک نیویورک و کالج دارتموث. جالب‌تر اینکه دانشمندان با هر ملیتی که باشند، می‌توانند در این پروژه عظیم علمی مشارکت داشته باشند. همچنین از سال ١٩٩٥ تابه‌حال، در تابستان هر سال، تورهای بازدید گروهی از ایستگاه هارپ برای عموم برگزار می‌شود که با استقبال خوبی از سوی مردم روبه‌رو شده است.

برق مصرفی در پروژه هارپ چقدر است؟

بسیاری تصور می‌کنند که چنین پروژه‌ای برق بسیار زیادی مصرف می‌کند و تأمین چنین برقی هزینه‌های سرسام‌آوری خواهد داشت. این در حالی است که بیشترین برق مصرفی در پروژه هارپ، به فرستنده IRI مربوط می‌شود. همان‌طور که اشاره شد، این فرستنده امواجی با توان ٣,٦ مگاوات در بازه فرکانسی ٢.٨ تا ١٠ مگاهرتز تولید و روانه یونوسفر می‌کند و برق مورد نیاز برای تولید این امواج رادیویی در حد برق مصرفی در یک خانه مسکونی معمولی است. البته هارپ، به شبکه برق محلی متصل نیست؛ بلکه مجهز به مولدهای برقی است که در مواقع فعالیت تجهیزات فرستنده و گیرنده، برق لازم را تولید می‌کند.

آیا میدان مغناطیسی تولیدشده توسط هارپ، برای سلامت مردم مضر است؟

به هیچ عنوان. اول اینکه در اطراف ایستگاه پروژه هارپ، تا فاصله چند کیلومتری هیچ منزل مسکونی‌ای وجود ندارد. دوم اینکه از ابتدای ساخت تجهیزات فرستنده IRI، توجه به ایمنی و سلامت کارکنان، مهندسان و دانشمندان حاضر در ایستگاه در اولویت بوده، بنابراین از پروتکل‌های استاندارد برای طراحی آنتن‌های هارپ استفاده شده است و سوم اینکه فقط در زیر آنتن‌ها و فاصله‌ای بسیار نزدیک به آنها، شدت میدان مغناطیسی تولید اندکی بیش از استاندارد ایمنی است که طبیعتا هنگام روشن‌شدن آنتن‌ها کسی زیر آنتن قرار ندارد. همچنین با افزایش فاصله از آنتن‌ها، شدت میدان مغناطیسی به‌سرعت افت می‌کند و به حد میدان مغناطیسی دستگاه‌های گیرنده و فرستنده خانگی مانند رادیو و تلویزیون می‌رسد؛ بنابراین هیچ خطری مردم شهرهای اطراف یا حتی کارکنان حاضر در ایستگاه را تهدید نمی‌کند.

یون‌کره چیست و چرا این‌قدر مهم است؟

جو زمین ساختمان ثابت و یکسانی ندارد و به طبقات و لایه‌های مختلفی تقسیم می‌شود؛ برای مثال براساس روند تغییرات دما، اختلاف در چگالی، تغییرات فشار، تداخل گازها و ویژگی‌های الکتریکی قابل طبقه‌بندی است. با‌این‌همه مهم‌ترین عامل در لایه‌بندی جو، تغییرات دمایی و ویژگی‌های الکتریکی است. براین‌اساس جو کره ‌زمین را به لایه‌های تروپوسفر، استراتوسفر، مزوسفر، یونوسفر و اگزوسفر تقسیم کرده‌اند. البته برخی از این لایه‌ها، به لایه‌های دیگری تقسیم می‌شوند. یونوسفر از ارتفاع حدود ٦٠ کیلومتری سطح زمین آغاز می‌شود و تا ارتفاع هزار کیلومتری جو ادامه دارد.

هرچه از ارتفاع ۶۰ کیلومتری زمین فاصله بگیریم و به ارتفاعات بالاتر یونوسفر برویم، به‌دلیل افت شدید فشار جو، گازهای جو رقیق و فاصله اتم‌ها از یکدیگر به‌قدری زیاد می‌شود که با دریافت مقداری انرژی خارجی، الکترون‌ها از قید اتم خود رها می‌شوند. در این حالت شاهد دریایی از الکترون‌های آزاد با بار الکتریکی منفی و دریایی از اتم‌های یونیده با بار الکتریکی مثبت هستیم، به‌همین‌دلیل به این ناحیه یونیده‌‌شده از جو، لایه یونوسفر می‌گوییم. چنین محیطی را درصورتی‌که اندکی متراکم‌تر باشد، محیط پلاسما می‌نامند؛ اما کدام انرژی خارجی باعث می‌شود الکترون‌ها از اتم مادر خود جدا شوند؟

در ارتفاع‌های بسیار بالا، پرتوهای پرانرژی خورشید، به‌ویژه پرتوهای فرابنفش و ایکس به‌ندرت با اتمی برخورد می‌کنند تا الکترون‌ها را از آن جدا کنند؛ اما هرچه به سطح زمین نزدیک‌تر شویم، غلظت جو و تعداد اتم‌ها بیشتر می‌شود و بالطبع، پرتوهای پرانرژی خورشید می‌توانند الکترون‌های بیشتری را برانگیخته و از اتم‌ها جدا کنند، اما هرچه تراکم و در نتیجه تعداد اتم‌ها بیشتر باشد، فرایند عکس یونیزاسیون، یعنی بازترکیبی هم بیشتر می‌شود و الکترون آزاد به دام یون مثبتی می‌افتد که در همان نزدیکی است.

اهمیت یون‌کره به‌دلیل پدیده‌ای است که منجر به کشف آن شد. در سال ١٩٠٢، «اولیور هیویساید» و «آرتور کنلی»، مستقل از یکدیگر پیشنهاد دادند لایه‌ای رسانا در جو فوقانی زمین وجود دارد که امواج الکترومغناطیس را به‌سوی زمین بازتاب می‌دهد و به‌همین‌دلیل می‌توان امواج الکترومغناطیسی را به فاصله‌هایی بسیار دور ارسال کرد. این‌چنین بود که برای نخستین‌بار، واژه یونوسفر اختراع شد و تحقیقات مفصلی که پس از آن انجام شد، مشخص کرد امواج رادیویی پربسامدی که فرکانس آنها بالای دو مگاهرتز است، از این لایه بازتاب می‌شوند و می‌توانند تا فواصل بسیار دور منتقل شوند. امروزه از همین ویژگی لایه یونوسفر برای مقاصد مخابراتی استفاده می‌کنند.

رؤیاپردازی، از خیال تا واقعیت

از نظر شایعه‌پردازان و برخی به‌اصطلاح کارشناسان، رد پای اصلی پروژه‌هایی مانند هارپ را می‌توان در پروژه‌ای بزرگ‌تر به نام «رؤیای مشترک ۲۰۲۰»، سراغ گرفت. این پروژه عنوان برنامه مطالعات نظامی و محرمانه آمریکا تا سال ٢٠٢٠ است که هدف اصلی آن ساخت سلاح‌هایی با قدرت تأثیرگذاری گسترده و دراختیارگرفتن «دانش دما» و «کنترل اندیشه» انسان‌ها به‌وسیله امواج الکترومغناطیس است! ساخت سلاح‌های فوق مدرن از دوران جنگ سرد و آغاز رقابت تسلیحاتی بین آمریکا و شوروی سابق در دستور کار دو ابَرقدرت بزرگ شرق و غرب قرار گرفت.

هر دو ابرقدرت برای اینکه در این مسابقه تسلیحاتی از یکدیگر عقب نمانند، میلیاردها دلار صرف تحقیقات علمی و نظامی برای ساخت جنگ‌افزارهای فوق مدرن کردند که به‌دلیل الزامات استراتژیک، بسیاری از این پروژه‌ها فوق سری هستند و هیچ‌گونه اخبار و اطلاعاتی راجع به انجام آن نباید به بیرون درز می‌کرد و همین محدودیت‌ها دلیل شایعه‌سازی و شایعه‌پراکنی‌های بسیاری در این سال‌ها بوده است. بااین‌حال پس از پایان جنگ سرد و اتمام رقابت ژئواستراتژیک بین آمریکا و شوروی برخی از اسناد تحقیقات دفاعی محرمانه از هر دو طرف فاش شد و نشان داد دو ابرقدرت تا چه میزان در فکر ساخت سلاح‌هایی بوده‌اند تا به حریف ضربه بزنند.

البته ناگفته نماند آمریکا حتی پس از پایان دوران جنگ سرد هم به تحقیقات خود در بسیاری از حوزه‌های سابق ادامه داد و همه‌ساله بخش اعظمی از بودجه ٦٠ میلیاردی تحقیقات دفاعی پنتاگون صرف تحقیقات پروژه‌هایی محرمانه می‌شود. تحقق رؤیای مشترک ٢٠٢٠ برای آمریکا به این معناست که این کشور کنترل کامل شرایط اقلیمی برای ایجاد تغییرات دلخواه در گوشه‌وکنار جهان و نیز توانایی تأثیرگذاری بر ذهن انسان‌ها به‌منظور ایجاد تأثیرات دلخواه را خواهد داشت.

چنین رؤیایی اگرچه با روحیات سیاسی- نظامی آمریکا کاملا هم‌خوانی دارد، اما از نظر علمی و براساس شواهد موجود و از نظر اهالی فن، حداقل تا امروز کاملا منتفی است و بسیار رؤیایی به‌ نظر می‌رسد؛ بااین‌همه نگارنده معتقد است اگرچه چنین ادعاهایی بیشتر به فیلم‌های تخیلی هالیوودی می‌مانند، اما نباید از یاد برد که تنها دو قرن پیش پرواز انسان در آسمان یک رؤیا بود و بسیاری از فناوری‌ها و پیشرفت‌های علمی امروز برای انسان‌های چند دهه پیش در حد فراتر از رؤیا قرار داشت و انسان‌های چند دهه پیش حتی تصور برخی پیشرفت‌های امروز بشر را هم در مخیله خود نداشتند. بااین‌حال برای ارزیابی این ادعاها باید واقع‌گرا بود و از نگاه احساسی و بزرگ‌نمایی‌های اغواگرانه دوری کرد. آنچه مهم است، تحلیلگری و نتیجه‌گیری براساس اسناد موجود و دانش امروز است.

*روزنامه‌نگار و مروج علم