Μπορεί μια ηλιακή καταιγίδα να επηρεάσει δορυφόρους, δίκτυα ηλεκτροδότησης και κρίσιμες υποδομές στη Γη; Η απάντηση είναι ναι, και ένα νέο ερευνητικό πρόγραμμα με ελληνική υπογραφή φιλοδοξεί να βελτιώσει σημαντικά την πρόγνωση τέτοιων φαινομένων, αξιοποιώντας τη δύναμη της τεχνητής νοημοσύνης.
Το έργο «Swarm-AWARE», με επικεφαλής το Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών και χρηματοδότηση από τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Διαστήματος (ESA), αναπτύσσει προηγμένα εργαλεία ανάλυσης δορυφορικών δεδομένων με στόχο την καλύτερη κατανόηση του διαστημικού καιρού, αλλά και την ανίχνευση σημάτων που σχετίζονται με φυσικές καταστροφές όπως σεισμοί, τσουνάμι και ηφαιστειακές εκρήξεις.
Η ηλιακή καταιγίδα που «έριξε» δορυφόρους της SpaceX
Η σημασία της έγκαιρης πρόγνωσης φάνηκε ξεκάθαρα τον Φεβρουάριο του 2022, όταν μια ηλιακή καταιγίδα μέτριας έντασης επηρέασε τη Γη λίγες ώρες μετά την εκτόξευση 49 δορυφόρων Starlink της SpaceX. Η αυξημένη ατμοσφαιρική αντίσταση που προκλήθηκε είχε ως αποτέλεσμα οι 38 από αυτούς να βγουν εκτός τροχιάς και να καταστραφούν κατά την επανείσοδό τους στην ατμόσφαιρα.
Το περιστατικό ανέδειξε πόσο ευάλωτες είναι οι σύγχρονες τεχνολογικές υποδομές απέναντι στα φαινόμενα του διαστημικού καιρού και πόσο σημαντική είναι η ανάπτυξη πιο αξιόπιστων συστημάτων πρόγνωσης.
Πώς λειτουργεί το πρόγραμμα Swarm-AWARE
Στην «καρδιά» του έργου βρίσκονται τα δεδομένα της αποστολής Swarm της ESA, η οποία αποτελείται από τρεις δορυφόρους που κινούνται στην ιονόσφαιρα και χαρτογραφούν με εξαιρετική ακρίβεια το μαγνητικό πεδίο της Γης. Οι δορυφόροι συλλέγουν πληροφορίες για τη θερμοκρασία και την πυκνότητα του πλάσματος, τα ηλεκτρικά πεδία και τις μεταβολές του γήινου μαγνητισμού.
Τα δεδομένα αυτά συνδυάζονται με παρατηρήσεις από τον δορυφόρο Copernicus Sentinel-5P και επίγειους σταθμούς, δημιουργώντας μια τεράστια βάση πληροφοριών που αναλύεται με εργαλεία τεχνητής νοημοσύνης και προηγμένες μεθόδους επεξεργασίας χρονοσειρών. Στόχος είναι να εντοπίζονται τα «ίχνη» που αφήνουν τόσο οι ηλιακές καταιγίδες όσο και μεγάλα γεωφυσικά φαινόμενα.
Από το Διάστημα στους σεισμούς και τα ηφαίστεια
Η καινοτομία του προγράμματος βρίσκεται στο γεγονός ότι χρησιμοποιεί τα ίδια δεδομένα για να μελετήσει δύο διαφορετικούς κόσμους: το Διάστημα και τη Γη.
Όπως εξηγεί ο συντονιστής του έργου και διευθυντής ερευνών του ΙΑΑΔΕΤ, Γεώργιος Μπαλάσης, οι επιστήμονες εξετάζουν τόσο τις αλληλεπιδράσεις των ηλιακών φαινομένων με το μαγνητικό πεδίο της Γης όσο και τα αδύναμα σήματα που ενδέχεται να συνδέονται με σεισμούς, τσουνάμι ή ηφαιστειακές εκρήξεις.
Μάλιστα, η ερευνητική ομάδα έχει ήδη επικεντρωθεί στη μελέτη ηφαιστειακών εκρήξεων, καθώς οι ατμοσφαιρικές διαταραχές που προκαλούν μπορούν να φτάσουν μέχρι την ιονόσφαιρα και να καταγραφούν από τους δορυφόρους. Παράλληλα εξετάζονται πιθανά μαγνητικά σήματα που σχετίζονται με μεγάλα τσουνάμι και ισχυρούς σεισμούς μικρού εστιακού βάθους.
Ένα βήμα πιο κοντά στην έγκαιρη προειδοποίηση
Παρότι οι επιστήμονες ξεκαθαρίζουν ότι η πρόγνωση σεισμών παραμένει ένα εξαιρετικά δύσκολο και ανοιχτό επιστημονικό ζήτημα, η δυνατότητα ανίχνευσης πρόδρομων διαταραχών πριν από ένα ακραίο φυσικό φαινόμενο θα μπορούσε να αποτελέσει σημαντική πρόοδο για τα συστήματα έγκαιρης προειδοποίησης.
Το τελικό ζητούμενο του Swarm-AWARE είναι διπλό: από τη μία να βελτιώσει τα μοντέλα πρόγνωσης του διαστημικού καιρού και από την άλλη να συμβάλει στην καλύτερη κατανόηση των φυσικών κινδύνων που απειλούν τον πλανήτη. Και σε αυτή την προσπάθεια, η τεχνητή νοημοσύνη φαίνεται πως αποκτά ολοένα και πιο καθοριστικό ρόλο.