Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών: Πρόγραμμα Τεχνητής Νοημοσύνης χαρτογραφεί ηλιακές καταιγίδες

Snapshot

• Το Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών ηγείται του προγράμματος «Swarm
• AWARE» που χρηματοδοτείται από τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Διαστήματος για την πρόγνωση ηλιακών καταιγίδων.
• Η διαστημική αποστολή «Swarm» παρέχει ακριβή δεδομένα για το γεωμαγνητικό πεδίο της Γης, τα οποία συνδυάζονται με παρατηρήσεις από δορυφόρους και επίγειους σταθμούς.
• Χρησιμοποιούνται εργαλεία Τεχνητής Νοημοσύνης και προηγμένες υπολογιστικές μέθοδοι για την ανάλυση και την ανίχνευση σημάτων στην ιονόσφαιρα που σχετίζονται με τον διαστημικό καιρό και φυσικές καταστροφές.
• Το πρόγραμμα εξετάζει την αλληλεπίδραση του διαστημικού καιρού με το μαγνητικό πεδίο της Γης καθώς και με φαινόμενα όπως σεισμοί, τσουνάμι και ηφαίστεια.
• Ο τελικός στόχος είναι η βελτίωση των προγνωστικών μοντέλων διαστημικού καιρού για τη μείωση των επιπτώσεων στις τεχνολογικές υποδομές και η ανάπτυξη μεθόδων ανίχνευσης γεωλογικών προσεισμικών σημάτων.

Snapshot powered by AI

Στις 3 Φεβρουαρίου 2022, μια ηλιακή καταιγίδα μέτριας έντασης στάθηκε αρκετή για να προκαλέσει ένα σοβαρό πλήγμα στις διαστημικές υποδομές. Η εταιρεία SpaceX είχε μόλις εκτοξεύσει 49 δορυφόρους Starlink, όμως η ξαφνική αύξηση της ατμοσφαιρικής αντίστασης λόγω του φαινομένου ανάγκασε τους 38 από αυτούς να τεθούν πρόωρα εκτός τροχιάς και να καταστραφούν κατά την επανείσοδό τους στην ατμόσφαιρα.

Το περιστατικό αυτό αποτελεί ενδεικτικό παράδειγμα των επιπτώσεων που μπορεί να έχει ο λεγόμενος «διαστημικός καιρός». Όταν οι ηλιακές καταιγίδες πλήττουν τον πλανήτη μας, είναι ικανές να προκαλέσουν σοβαρές δυσλειτουργίες στα δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας, τα σιδηροδρομικά συστήματα, τις δορυφορικές επικοινωνίες, ακόμα και στα γήινα οικοσυστήματα. Η ανάγκη, επομένως, για ακριβέστερη πρόγνωση αυτών των φαινομένων κρίνεται σήμερα πιο επιτακτική από ποτέ.

Το πρόγραμμα «Swarm-AWARE» στη διεθνή επιστημονική σκηνή

Προς αυτή την κατεύθυνση κινείται ένα νέο ερευνητικό έργο με τίτλο «Swarm-AWARE», το οποίο τελεί υπό την καθοδήγηση του Εθνικού Αστεροσκοπείου Αθηνών και χρηματοδοτείται από τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Διαστήματος (ESA). Το πρόγραμμα παρουσιάστηκε πρόσφατα στη Βιέννη, στο πλαίσιο του ετήσιου συνεδρίου της Ευρωπαϊκής Ένωσης Γεωεπιστημών (EGU General Assembly 2026), παρουσία περισσότερων από 20.000 συνέδρων.

Η ερευνητική ομάδα μελετά δεδομένα από τη διαστημική αποστολή «Swarm» της ESA. Η συγκεκριμένη αποστολή, αποτελούμενη από έναν σχηματισμό τριών δορυφόρων που κινούνται στην ιονόσφαιρα, έχει επιτύχει μέχρι σήμερα την ακριβέστερη χαρτογράφηση του μαγνητικού πεδίου της Γης. Εξοπλισμένοι με μαγνητόμετρα υψηλής ευκρίνειας, οι δορυφόροι συλλέγουν στοιχεία για το γεωμαγνητικό πεδίο, την πυκνότητα και τη θερμοκρασία του πλάσματος, καθώς και για τα ηλεκτρικά πεδία. Στόχος είναι η μέτρηση των μεταβολών που προκαλούνται είτε από ενδογενή γήινα αίτια είτε από εξωγενείς παράγοντες, όπως η ηλιακή δραστηριότητα.

Συνδυάζοντας αυτά τα δεδομένα με παρατηρήσεις από τον δορυφόρο Copernicus Sentinel-5P και επίγειους σταθμούς, οι επιστήμονες μπορούν να ξεχωρίσουν το αποτύπωμα που αφήνει στην ιονόσφαιρα ο διαστημικός καιρός σε σχέση με τα φαινόμενα που εκδηλώνονται στην επιφάνεια της Γης. Για την επεξεργασία και τον εντοπισμό της πηγής των σημάτων, οι ερευνητές επιστρατεύουν εργαλεία Τεχνητής Νοημοσύνης και προηγμένες υπολογιστικές μεθόδους, όπως η ανάλυση χρονοσειρών μέσω της θεωρίας της πληροφορίας.

Κοιτάζοντας ταυτόχρονα «εντός και εκτός» της Γης

Μιλώντας στο ΑΠΕ-ΜΠΕ, ο διευθυντής ερευνών του Ινστιτούτου Αστρονομίας, Αστροφυσικής, Διαστημικών Εφαρμογών και Τηλεπισκόπησης (ΙΑΑΔΕΤ) του Εθνικού Αστεροσκοπείου Αθηνών και συντονιστής του προγράμματος, Γεώργιος Μπαλάσης, εξήγησε την καινοτομία της προσέγγισης: «Η ιδιαιτερότητα αυτού του προγράμματος είναι ότι εστιάζει ταυτόχρονα στην ανίχνευση σημάτων σχετικών με τον διαστημικό καιρό, διερευνώντας την αλληλεπίδρασή του με το μαγνητικό πεδίο της Γης, αλλά και με φυσικούς κινδύνους, όπως οι σεισμοί, τα τσουνάμι και τα ηφαίστεια. Με τα ίδια δεδομένα, λοιπόν, κοιτάζουμε εκτός και εντός Γης».

Όπως επεσήμανε ο ίδιος, τα τελευταία δύο χρόνια καταγράφεται έντονη ηλιακή δραστηριότητα με ισχυρές μαγνητικές καταιγίδες, προσφέροντας στην ομάδα άφθονο υλικό προς μελέτη. Αντίθετα, τα σήματα που σχετίζονται με τις φυσικές καταστροφές στη Γη είναι εξαιρετικά ασθενή, γεγονός που δυσχεραίνει την ανίχνευσή τους και απαιτεί τη μεγάλη ακρίβεια που προσφέρουν οι νέες τεχνολογικές μέθοδοι.

Στην παρούσα φάση, η έρευνα επικεντρώνεται στις ατμοσφαιρικές διαταραχές που προκαλούνται από ηφαιστειακές εκρήξεις και φτάνουν μέχρι την ιονόσφαιρα. Στο μέλλον, η ομάδα θα επιχειρήσει να εντοπίσει αντίστοιχα μαγνητικά σήματα που συνδέονται με τσουνάμι ή ισχυρούς σεισμούς μικρού εστιακού βάθους.

«Ο απώτερος στόχος είναι η αναβάθμιση των υφιστάμενων μοντέλων πρόγνωσης του διαστημικού καιρού, κάτι που θα μειώσει τις επιπτώσεις του στον πλανήτη. Όσον αφορά τα γεωλογικά φαινόμενα, η πρόγνωσή τους παραμένει ένα ανοιχτό και δύσκολο επιστημονικό πρόβλημα, όμως η ανίχνευση των προσεισμικών ή άλλων διαταραχών θα αποτελέσει ένα εξαιρετικά σημαντικό βήμα», κατέληξε ο κ. Μπαλάσης.

Διαβάστε επίσης