Σε έναν κόσμο όπου μια ηλιακή καταιγίδα μέσα σε λίγα λεπτά μπορεί να απενεργοποιήσει δορυφόρους, να διαταράξει GPS δίκτυα, τηλεπικοινωνίες και κρίσιμες ενεργειακές υποδομές, μια ελληνική ερευνητική ομάδα επιχειρεί κάτι που μέχρι πριν από λίγα χρόνια έμοιαζε σχεδόν επιστημονική φαντασία: να αποκωδικοποιήσει τα ηλεκτρομαγνητικά ίχνη που αφήνουν πίσω τους τόσο ο διαστημικός καιρός όσο και οι φυσικές καταστροφές.
Το πρότζεκτ ονομάζεται Swarm-AWARE (“Swarm Investigation of SpAce Weather and NAtural HazaRds Effects”) και συντονίζεται από το Ινστιτούτο Αστρονομίας, Αστροφυσικής, Διαστημικών Εφαρμογών και Τηλεπισκόπησης (ΙΑΑΔΕΤ) του Εθνικού Αστεροσκοπείου Αθηνών, με χρηματοδότηση από την Ευρωπαϊκή Υπηρεσία Διαστήματος (ESA).
Την περασμένη εβδομάδα, το εν λόγω πρόγραμμα βρέθηκε στο επίκεντρο του ενδιαφέροντος στο EGU General Assembly 2026, στη Βιέννη, στο μεγαλύτερο συνέδριο Γεωεπιστημών της Ευρώπης, όπου περισσότεροι από 20.000 επιστήμονες συγκεντρώθηκαν για να παρουσιάσουν τις τελευταίες εξελίξεις στις επιστήμες της Γης και του διαστήματος.
ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΕΠΙΣΗΣ
Κατά τη διάρκεια του συνεδρίου, ο Δρ Γιώργος Μπαλάσης, Διευθυντής Ερευνών του ΙΑΑΔΕΤ/ΕΑΑ παρουσίασε τα πιο πρόσφατα αποτελέσματα μιας ερευνητικής προσπάθειας που συνδυάζει δορυφορική φυσική, γεωεπιστήμες, ανάλυση μεγάλων δεδομένων και προηγμένες τεχνικές μηχανικής μάθησης.
Η φιλοδοξία της ομάδας είναι να διαχωρίσει τα ηλεκτρομαγνητικά σήματα που προκαλούνται από τον διαστημικό καιρό από εκείνα που σχετίζονται με φυσικούς κινδύνους όπως σεισμοί, τσουνάμι και ηφαιστειακές εκρήξεις. Ένα εγχείρημα που είναι πολύ πιο δύσκολο απ’ όσο ακούγεται
Ο διαστημικός καιρός αποτελεί ουσιαστικά το αποτέλεσμα βίαιων διεργασιών που συμβαίνουν μεταξύ Ήλιου και Γης. Ηλιακές εκλάμψεις και στεμματικές εκτινάξεις μάζας εκτοξεύουν τεράστιες ποσότητες φορτισμένων σωματιδίων προς τον πλανήτη, διαταράσσοντας το γήινο μαγνητικό πεδίο και δημιουργώντας γεωμαγνητικές καταιγίδες.
Οι συνέπειες μπορούν να είναι εξαιρετικά σοβαρές για δίκτυα ηλεκτροδότησης, δορυφορικά συστήματα, τηλεπικοινωνίες, μεταφορές και υπηρεσίες πλοήγησης όπως GPS, GNSS και Galileo εξαρτώνται απόλυτα από τη σταθερότητα του διαστημικού περιβάλλοντος γύρω από τη Γη.
Το 2022, για παράδειγμα, μια γεωμαγνητική καταιγίδα κατέστρεψε 38 από τους 49 δορυφόρους Starlink της SpaceX λίγο μετά την εκτόξευσή τους, σε ένα από τα πιο χαρακτηριστικά περιστατικά των τελευταίων ετών που ανέδειξαν πόσο ευάλωτες είναι οι σύγχρονες διαστημικές υποδομές.
Το Swarm-AWARE βασίζεται στα δεδομένα της αποστολής Swarm της ESA, ενός συστήματος τριών δορυφόρων που καταγράφουν με εξαιρετική ακρίβεια το μαγνητικό πεδίο της Γης και κρίσιμες παραμέτρους της ιονόσφαιρας και του διαστημικού περιβάλλοντος.
Οι δορυφόροι συλλέγουν πληροφορίες για την πυκνότητα και τη θερμοκρασία του πλάσματος, για τα ηλεκτρικά πεδία, για τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα και για τη δυναμική συμπεριφορά της ανώτερης ατμόσφαιρας.
Αλλά το πραγματικό τεχνολογικό επίτευγμα βρίσκεται στον τρόπο με τον οποίο αυτά τα δεδομένα συνδυάζονται.
Οι ερευνητές ενσωματώνουν επίγειες παρατηρήσεις από δίκτυα μαγνητομέτρων SuperMAG, δεδομένα από all-sky κάμερες και μετρήσεις από τους δορυφόρους Copernicus Sentinel-5P, δημιουργώντας ένα πολυεπίπεδο σύστημα παρακολούθησης του πλανήτη σχεδόν σε πραγματικό χρόνο.
Στη συνέχεια, αλγόριθμοι μηχανικής μάθησης και τεχνικές ανάλυσης χρονοσειρών προσπαθούν να εντοπίσουν μοτίβα μέσα σε έναν τεράστιο όγκο ηλεκτρομαγνητικού «θορύβου».
Ο στόχος είναι να απαντηθεί το κρίσιμο επιστημονικό ερώτημα εάν μια διαταραχή που εμφανίζεται στην ιονόσφαιρα ή στο μαγνητικό πεδίο της Γης, προέρχεται από τον Ήλιο ή από μια φυσική καταστροφή που εξελίσσεται στον πλανήτη.
Η έκρηξη του ηφαιστείου Hunga Tonga το 2022 αποτέλεσε μια εντυπωσιακή μελέτη περίπτωσης για την ελληνική ερευνητική ομάδα. Η τεράστια έκρηξη δημιούργησε ισχυρές διαταραχές στην ιονόσφαιρα που ανιχνεύθηκαν ακόμη και στην αντίθετη πλευρά του Ειρηνικού Ωκεανού μέσω των μαγνητομέτρων της αποστολής Swarm.
Για τους επιστήμονες, τέτοια γεγονότα αποκαλύπτουν ότι το διάστημα και η Γη είναι πολύ πιο στενά συνδεδεμένα απ’ όσο θεωρούσαμε μέχρι σήμερα.
Η σημασία της έρευνας γίνεται ακόμη μεγαλύτερη λόγω του μέγιστου του Ηλιακού Κύκλου 25, της περιόδου αυξημένης ηλιακής δραστηριότητας που διανύουμε αυτή τη στιγμή.
Στις 11 Μαΐου 2024 καταγράφηκε η ισχυρότερη γεωμαγνητική καταιγίδα των τελευταίων είκοσι ετών, ένα γεγονός που επανέφερε στο προσκήνιο την ανάγκη καλύτερης κατανόησης, πρόγνωσης και έγκαιρης ανίχνευσης ακραίων διαστημικών φαινομένων.
Καθώς ο πλανήτης εξαρτάται όλο και περισσότερο από δορυφορικά δίκτυα, cloud υποδομές, αυτόνομα συστήματα πλοήγησης και real-time επικοινωνίες, η ικανότητα πρόβλεψης τέτοιων συμβάντων μετατρέπεται σταδιακά από ακαδημαϊκό στόχο σε κρίσιμη τεχνολογική ανάγκη.
Στην κοινοπραξία του Swarm-AWARE συμμετέχουν επίσης το Institute for Space Sciences (ISS) στο Βουκουρέστι και ο οργανισμός Ewa Slominska “OBSEE” στην Πολωνία, σε μια συνεργασία που επιχειρεί να ενώσει διαστημική φυσική, γεωεπιστήμες και τεχνητή νοημοσύνη κάτω από ένα κοινό ερευνητικό πλαίσιο.
Το ελληνικό πρότζεκτ φιλοδοξεί τελικά να συνεισφέρει όχι μόνο στη βασική επιστημονική έρευνα, αλλά και στη δημιουργία μελλοντικών συστημάτων έγκαιρης προειδοποίησης και λήψης αποφάσεων σχεδόν σε πραγματικό χρόνο.
