یون

یون به اتمی گفته می‌شود که بار الکتریکی اضافه داشته باشد و این بار می‌تواند منفی یا مثبت باشد.
کاتیون: یونی که بار مثبت دارد.

آنیون: یونی که بار منفی دارد.

برای یونیزاسیون باید انرژی برابر با مقدار انرژی بستگی در اتم به بار الکتریکی اول وارد شود تا الکترون خارج گردد.

عدد اتمی	نام عنصر	انرژی اول	انرژی دوم	انرژی سوم	انرژی چهارم	انرژی پنجم
1	هیدروژن	314
2	هلیم	567	1254
3	لیتیم	125	1743	2822
4	برلیم	214	420	3550	5020
5	بور	191	579	874	5982	7845

برای یونیزاسیون باید انرژی به نحوی باعث خارج یا وارد شدن الکترون شود و حالا می‌تواند این با فوتون، جریان‌های الکتریکی، گرما و… باشد.

هارپ

برنامه پژوهشی یونوسفر فعال با فرکانس بالا (به انگلیسی: High Frequency Active Auroral Research Program) معروف به هارپ (به انگلیسی: HAARP)، یک پروژه پژوهشی است که در سال ۱۹۹۳ برای بررسی و پژوهش درباره لایهٔ یونوسفر با استفاده از امواج رادیویی ELF/ULF/VLF تاسیس شده‌است.
این تاسیسات مشترکا توسط نیروی هوایی آمریکا، نیروی دریایی آمریکا، دانشگاه آلاسکا در فیربنکس، و نزدیک به ۱۵ دانشگاه آمریکایی دیگر اداره و استفاده می‌شود. شرکت سازنده این تاسیسات، شرکت BAE Advanced Technologies است.

این سیستم در حال حاضر از یک مجموعه آنتن‌های مخصوص شامل ۱۸۰ برج آنتن آلومنیومی به ارتفاع ۵۰/۲۳ متر تشکیل شده که بر روی زمین پهناوری به مساحت ۲۳٬۰۰۰ متر مربع در آلاسکا نصب شده‌است. این آنتن‌ها امواج مافوق کوتاه ELF/ULF/VLF را با ۳٫۶ مگاوات ERP تولید کرده و به یونوسفر می‌فرستند.

در سال ۱۹۹۹، کمیسیون روابط خارجه و امنیت و دفاع اروپا در گزارشی به پارلمان اروپا از احتمال استفاده از هارپ بعنوان یک سلاح ابراز نگرانی کرده و خواستار پایبندی به مفاد قطع‌نامه‌های سازمان ملل در اینباره گردید. با اینحال اتحادیه اروپا در نروژ، و روسیه در نیژنی نووگورود نیز تاسیسات مشابهی در حال فعالیت دارند که از هارپ پرقدرت‌تر می‌باشند. بگفتهٔ روزنامه روسی پراودا در سال ۲۰۰۵، «در حالیکه سیاستمداران روسی در مورد پروژهٔ هارپ کماکان ابراز وحشت می‌کنند، اما به این نکته کاملاً بی‌توجهند که روسیه تاسیسات همانندی در ۱۵۰ کیلومتری شمال نیژنی نووگورود دارد که دارای قدرت مشابه با تاسیسات هارپ است، و مدتهاست مورد استفاده دانشمدان روسی بوده‌است»

تاریخچه و کاربردها
پروژه هارپ در اصل برای تسهیل ارتباطات زیردریایی‌های مجهز به سلاح اتمی طراحی شد. در زمان جنگ سرد زیردریایی‌هایی سوخت هسته‌ای مجهز به موشک‌های دارای کلاهک اتمی آمریکا و شوروی در آب‌های عمیق حرکت کرده و یک بازی پیچیده پنهان شدن از همدیگر و جستجو کردن یکدیگر را به راه انداخته بودند. آن‌ها با رفتن به زیر آب خود را از شناسایی مخفی می‌کردند اما با این کار امکان ارتباط با آن‌ها کم می‌شد. یکی از راه حل‌هایی که برای این مشکل پیشنهاد شد استفاده از الکتروجت‌ها بود. یعنی انتشار ذرات باردار در یونوسفر مانند یک آنتن واقعی عمل کرده و امکان فرستادن پیام به زیردریایی‌ها را فراهم می‌کند. وقتی در میانه‌های دهه ۱۹۸۰ این فرضیه به طور آزمایشگاهی ثابت شد تلاش برای ساخت تاسیساتی به این منظور هم آغاز شد. در آن زمان نیروی هوایی آمریکا در حال برچیدن سایت‌های راداری بود که وظیفه رهگیری بمب‌افکن‌های شوروی را داشتند. یکی از این تاسیسات در گاکونا قرار داشت که مکان ایده‌آلی برای ساخت تاسیسات هارپ بود. در این مرکز نیروی دریایی امکان بررسی امواج ELF را داشت و یک گرم‌کننده یونوسفری هم برای دانشمندان فراهم می‌شد ضمن اینکه ادامه حیات این تاسیسات نظامی را در آلاسکا تضمین می‌کرد.

با این وجود حتی پیش از آغاز ساخت هارپ بحث‌هایی در مورد این که چنین تاسیساتی برای چه منظور ساخته و استفاده خواهد شد درگرفت. تد استیونس سناتور وقت آلاسکا در یک کنفرانس خبری در سال ۱۹۹۰ گفت که با این تاسیسات انرژی شفق شمالی به زمین آورده می‌شود و مشکل کمبود انرژی زمین حل خواهد شد که ادعای او با موجی از تمسخر همراه شد. پسر یک نماینده دیگر آلاسکا هم گفت که هارپ در واقع یک سیستم دفاع موشکی است. به گفته نیکلاس پاپادولوس از موسسان هارپ این اشتباهات به این دلیل بود که یکی از مشاوران شرکت سازنده هارپ قابلیت‌های احتمالی بسیار عجیبی را در مورد این اختراع به ثبت رسانده بود. برای مثال اینکه از تکنولوژی مشابه هارپ می‌توان به عنوان یک سپر دفاعی برای تبدیل گاز طبیعی به میکروویو استفاده کرد که می‌توانند موشک‌های شوروی را سرنگون کنند. به گفته پاپادوپولوس این ادعا حتی در گروه مشورتی دفاعی جیسون مورد بررسی قرار گرفت و در نهایت به عنوان «چرندیات» کنار گذاشته شد.
با فروپاشی شوروی اهمیت ارتباط با زیردریایی‌ها کاهش یافت و حامیان تاسیس هارپ کاربردهای دیگری را برای این پروژه مطرح کردند تا توجیهی برای ادامه ساخت آن باشد. برای مثال پیشنهاد شد در مورد قابلیت امواج برای نقشه‌نگاری سنگرهای زیرزمینی دشمن همچون سنگرهایی که کره شمالی از آن استفاده می‌کند، مطالعه شود.

در سال ۲۰۰۲ نیز پیشنهاد شد تا در مورد امکان استفاده از تاسیسات هارپ برای مقابله با تاثیرات منفی یک انفجار اتمی در ارتفاع بالای جو زمین مطالعه شود. چنین انفجاری با آزاد کردن الکترون‌های با انرژی بالا ماهواره‌های نزدیک به زمین را در خطر قرار خواهد داد. یک سناریوی عجیب این است که اگر کره شمالی در جریان یک بلبشوی نظامی اقدام به شلیک موشکی با کلاهک اتمی کند که در ۱۲۰ کیلومتری زمین منفجر شود. در این صورت اتمسفر پر از الکترون‌های قاتلی می‌شود که در طول چند روز سیستم الکترونیکی تمام ماهواره‌های نزدیک به زمین را از بین می‌برند و این به معنای خسارتی چند صد میلیارد دلاری است. در چنین حالتی آیا با انتشار امواج رادیویی می‌توان این الکترون‌ها را از اتمسفر خارج کرد یا نه. به گفته مدیر برنامه هارپ با توجه به کمبود داده‌ها در این حوزه هیچکس نمی‌تواند با اطمینان بگوید آیا چنین کاری ممکن است یا خیر چون این تئوری جلوتر از مشاهدات عملی است. یک گروه از دانشمندان نیوزیلندی هم در مقاله‌ای در سال ۲۰۰۶ نوشتند که هر نوع تلاشی برای از بین بردن آثار رادیواکتیو انفجار اتمی در جو به اختلال بیشتر در سیستم‌های ارتباطی و ناوبری منجر می‌شود. برخی نیز معتقدند مقابله با انفجار اتمی در جو کاری غیرواقعی است. فیلیپ کویل از مدیران سابق آزمایشگاه لایومور و از آزمایش‌کنندگان ارشد سلاح‌ها در دوره بیل کلینتون می‌گوید: «به عقیده من تحقیقات علمی برای فهم بهتر از یونوسفر تلاشی باارزش است اما کسی نمی‌داند چه میزان انرژی برای انتقال الکترون‌ها لازم است یا تزریق چنین انرژی عظیمی چه تغییراتی در یونوسفر ایجاد خواهد کرد.

پیاتسی

جوزپه پیاتسی در ۱۶ ژانویه ۱۷۴۶ در ایتالیا چشم به جهان گشود. در هنگامیکه بسیار جوان بود به میلان رفت و وارد فرقه تئاتی شد. او از راهیان و کشیشان و روحانیون ایتالیا بود. او تحصیلات خود را در فلسفه ادامه داد و در فلسفه و ریاضیات درجهٔ دکترا گرفت. وی مامور شد تا رصدخانه‌هایی را در ناپل و پالرمو ایجاد کند، بنابراین به انگلستان و فرانسه سفر کرد تا از رصدخانه‌های آنها دیدن کند و سپس رصدخانه‌های ایتالیا را بسازد. او رصدخانه‌هایی در پالرمو ساخت و به رصد ستارگان پرداخت.
او چنان با پشتکار به کار خود ادامه داد که در سال ۱۸۱۴ نقشه‌ای از ۷۶۴۶ ستاره را تهیه کرد. رصدخانه پالرمو گشایش یافت و پیاتسی به ریاست آن انتخاب شد او در هنگام رصد آسمان ستاره کم نوری را کشف کرد. همچنین او در سال ۱۸۰۱ ستاره تازه‌ای را کشف کرد که ۷ روز بعد متوجه شد که موضع آن کاملا تغییر یافته‌است. پیاتسی با دقت و حوصله زیاد مسیر آن را دنبال کرد، وی آنچه را که رصد کرده بود به اطلاع رساند اما پیش از این که مسیر آنرا مشخص کند بیمار شد و بعد از آن چون سیاره نزدیک به خورشید شده بود رصد آن ممکن نبود.
پیاتسی در پالرمو کتابی دو جلدی به نام درسهای مقدماتی اخترشناسی را چاپ کرد. قبل از آن نیز کتابی را منتشر کرده بود که در آن موضع متوسط ۷۶۴۶ ستاره را فهرست کرده بود، با انتشار این کتاب از انستیتو فرانسه جایزه‌ای به پیاتسی داده شد.
او در ژانویه ۱۸۲۶ در ناپل و در اثر یک بیماری حاد در گذشت.

هنری موزلی

هنری موزلی، در23 نوامبر سال 1887 در ویموث واقع در ولایت دورست شایر انگلستان زاده شد. پدرش یک زیست شناس و استاد تشریح تطبیقی بود. موزلی کودک بسیار باهوشی بود و زمانی که تنها چهار سال داشت، پدرش را از دست داد.
در سال 1910، درسن23 سالگی به گروهی پیوست که زیر نظر ارنست رادرفورد در دانشگاه ویکتوریا در منچستر کار می کردند. او با این گروه به مدت دو سال همکاری داشت و در این جمع به عنوان شایسته ترین فرد شناخته شد. پس از چندی موزلی بر آن شد تا کار«براگ» و «بارکلا» را با هم درآمیزد. او برای طبقه بندی پرتوهای x مربوط به فلزهای گوناگون از روش نسبتاً ناقص بارکلا برحسب نفوذ پذیری، چشم پوشی کرد و به جای آن، هم چون براگ، پرتوهای یاد شده را از بلورها گذراند و طول موج آنها را با دقت اندازه گرفت. این کار در سال 1912 انجام شد، یعنی زمانی که هنوز موزلی به آکسفورد منتقل نشده بود و به طور مستقل کار می کرد.
او متوجه مجموعه ای از پرتوهای x برای فلزهای کلسیم تا مس، در طول دوره ی چهارم جدول تناوبی شد که طول موج آن ها با پیشروی در این دوره از جدول با نظم چشم گیری کاهش می یافت و بنابراین انرژی بیشتری را از خود به نمایش می گذاشتند. یادآوری می شود که در آن زمان هنوز اسکاندیم در دسترس موزلی قرار نداشت و دراین مجموعه از فلزها، جای بررسی روی پرتوهای x مربوط به این عنصر خالی بود. در واقع، اگر جذر طول موج در نظر گرفته می شد، رابطه به صورت یک خط مستقیم بود و این، نکته ی بسیار مهمی به شمار می رفت. زیرا تغییر در جرم های اتمی که تا آن زمان برای داوری نظم حاکم بر جدول تناوبی مورد توجه بود، چنین نظم بی مانندی را نشان نمی داد...