Oggi, più di 16 anni di dati spazio-meteo sono disponibili pubblicamente per la prima volta nella storia. I dati provengono da sensori spazio-meteo sviluppati dal Los Alamos National Laboratory a bordo dei satelliti del Global Positioning System (GPS) della nazione. I nuovi dati disponibili offrono ai ricercatori un tesoro di misurazioni che possono utilizzare per comprendere meglio come funziona la meteorologia spaziale e come proteggere al meglio le infrastrutture critiche, come i satelliti della nazione, aereo, reti di comunicazione, sistemi di navigazione, e rete elettrica.

"Gli strumenti di monitoraggio spazio-tempo sviluppati a Los Alamos sono stati messi in campo sui satelliti GPS per decenni, "ha detto Marc Kippen, il responsabile del programma di Los Alamos. "Oggi, 23 degli oltre 30 satelliti GPS in orbita della nazione trasportano questi strumenti. Quando moltiplichi il numero di satelliti che raccolgono dati per il numero di anni in cui lo fanno, ammonta a più di 167 anni satellite. È davvero una quantità di informazioni senza precedenti".

Eventi spaziali estremi possono potenzialmente minacciare in modo significativo la sicurezza e la proprietà sulla Terra, nell'aria, e nello spazio. Per esempio, il rischio di una maggiore esposizione alle radiazioni da particelle cariche rilasciate durante un grande brillamento solare potrebbe richiedere che i voli vengano deviati da una rotta polare. Allo stesso modo, improvvise esplosioni di plasma e strutture del campo magnetico (esiezioni di massa coronale, o CME) dall'atmosfera solare e dal vento solare ad alta velocità potrebbero disabilitare in modo significativo ampie porzioni della rete elettrica. I conseguenti guasti a cascata potrebbero disturbare il controllo del traffico aereo, interrompere l'approvvigionamento idrico, e interferire con i dispositivi medici salvavita.

Nello spazio, le particelle cariche misurate dai sensori Los Alamos-GPS sono il limite primario per quanto tempo un satellite può operare nello spazio prima di soccombere agli effetti dannosi delle radiazioni. In eventi estremi queste particelle possono causare malfunzionamenti dei satelliti o persino guasti catastrofici di interi sistemi satellitari. Per esempio, nell'aprile 2010, un grande disturbo magnetico ha provocato un'interruzione delle comunicazioni, causando la deriva incontrollata di un satellite nello spazio e rappresentando un pericolo per i satelliti vicini. Attualmente, gli scienziati non sono in grado di prevedere quando si verificheranno questi eventi estremi, quanto saranno forti, o quanto gravi saranno gli effetti. Il rilascio dei dati Los Alamos-GPS consente nuovi studi che aiuteranno a rispondere a queste domande.

I sensori Los Alamos-GPS misurano continuamente l'energia e l'intensità delle particelle cariche, principalmente elettroni e protoni, eccitato e intrappolato nel campo magnetico terrestre. Queste particelle intrappolate formano le fasce di radiazione di Van Allen, che sono altamente dinamici, che variano su scale temporali da minuti a decenni. Dall'orbita GPS (circa 12, 600 miglia sopra la Terra), sensori satellitari sondano la più grande fascia di radiazioni, costituita principalmente da elettroni energetici. Ciascuno dei 23 sensori dell'attuale costellazione GPS effettua misurazioni dettagliate delle cinture ogni sei ore. Insieme, i sensori forniscono 92 misurazioni complete delle cinture ogni giorno. Le misurazioni appena rilasciate costituiscono una registrazione globale quasi continua della variabilità in questa fascia di radiazioni negli ultimi 16 anni, compreso il modo in cui risponde alle tempeste solari. I dati forniscono un record inestimabile per comprendere la variabilità della fascia di radiazioni che è la chiave per lo sviluppo di modelli efficaci di previsione spazio-tempo.

Los Alamos ha anticipato una maggiore consapevolezza della vulnerabilità della nazione al clima spaziale dagli anni '90, quando ha iniziato ad allineare le sue attività di ricerca spazio-tempo con il suo programma di infrastrutture critiche. "Ciò ha portato alla consapevolezza che potremmo espandere l'utilità dei nostri dati spazio-meteo a programmi oltre i requisiti specifici per cui sono stati progettati, " disse Kippen.

Il rilascio pubblico dei dati sulle particelle energetiche GPS è stato condotto secondo i termini di un ordine esecutivo della Casa Bianca dell'ottobre 2016. Culmina anni di lavoro tra l'Office of Science and Technology Policy e il National Security Council per coordinare gli sforzi tra le agenzie volti a una migliore comprensione, previsione e preparazione per eventi spazio-meteo potenzialmente devastanti. L'obiettivo specifico di rilasciare dati sul tempo spaziale da risorse di sicurezza nazionale come i satelliti GPS è quello di consentire un ampio coinvolgimento della comunità scientifica nel migliorare la convalida del modello meteorologico spaziale e migliorare le previsioni del tempo spaziale e la consapevolezza della situazione.