Un nuovo sistema di consulenza internazionale sta lavorando per proteggere l'equipaggio e i passeggeri dell'aereo dagli impatti del meteo spaziale, grazie in parte agli sforzi di un team di sviluppatori CIRES e NOAA, previsori, e scienziati a Boulder, Colorado.

"Temporali o neve possono disturbare i voli. Quello che chiamiamo 'meteo spaziale' può essere dirompente, pure, " ha detto Rob Steenburgh, uno scienziato e un meteorologo nello Space Weather Prediction Center (SWPC) della NOAA. Quindi, quando l'Organizzazione per l'aviazione civile internazionale delle Nazioni Unite ha sollecitato l'interesse dei centri meteorologici spaziali di tutto il mondo per creare un nuovo sistema di consulenza per l'aviazione, SWPC si è offerto di aiutare, per conto degli Stati Uniti.

"Tempo spaziale" si riferisce generalmente alle mutevoli condizioni nello spazio e nell'atmosfera terrestre che risultano dall'attività originata dal Sole. I "venti" solari possono fluire e rifluire, scuotendo il campo magnetico terrestre, e quando un'espulsione di massa coronale (CME) passa dalla Terra, può seriamente scuotere quel campo magnetico. Tale "tempo spaziale" può interrompere temporaneamente i sistemi di navigazione e comunicazione e può persino aumentare i livelli di radiazioni nell'atmosfera.

E, proprio come con una bufera di neve o un temporale incombente, le compagnie aeree possono agire, modificare la traiettoria di volo di un aeromobile per evitare o ridurre gli impatti, ha detto il fisico solare del CIRES Hazel Bain, che ha lavorato al progetto per l'ultimo anno. Un avviso di radiazione moderata, Per esempio, potrebbe motivare le compagnie aeree a deviare gli aerei dalle regioni polari, lei disse, poiché i voli sopra i poli sono più esposti alle radiazioni rispetto ai voli a latitudini più basse. CIRES è una partnership di NOAA e dell'Università del Colorado Boulder.

Alla fine del 2018, L'ICAO ha scelto l'SWPC come uno dei tre centri di previsione di tutto il mondo per iniziare a emettere avvisi sulla meteorologia spaziale alla comunità dell'aviazione civile. Solo 12 mesi dopo, Il sistema del SWPC era operativo.

"Questa nuova capacità consentirà all'equipaggio di condotta e agli esperti di operazioni di volo di utilizzare le informazioni più aggiornate possibili su eventuali eventi solari che potrebbero potenzialmente avere un impatto sui sistemi aeronautici o sulla salute dei passeggeri, "Il segretario generale dell'ICAO, il dott. Fang Liu, ha dichiarato in una dichiarazione alla fine dello scorso anno.

Il progetto si è concentrato su tre tipi principali di impatto sull'aviazione:interruzioni della navigazione satellitare; interruzioni delle comunicazioni radio HF, e livelli di radiazione (vedi riquadro sotto).

Circa 15 scienziati CIRES e NOAA, gli sviluppatori di software e i previsori hanno trascorso l'ultimo anno a correre per progettare un sistema che soddisfacesse le specifiche dell'ICAO, che l'organizzazione ha deciso, Per esempio, quali livelli di radiazioni costituirebbero un evento "moderato" e cosa significherebbe un'interruzione "grave" ai sistemi globali di navigazione satellitare.

Per ogni tipo di impatto, il team aveva bisogno di sviluppare o integrare modelli dell'ambiente Sole-Terra, per supportare l'aviazione 24 ore su 24, 7 giorni su 7. Per le radiazioni, Per esempio, hanno introdotto un modello della Federal Aviation Administration, ha detto Bain. Per gli avvisi di navigazione satellitare, hanno rapidamente finito un modello che era già in lavorazione (ROTI o Rate of Total-Electron-Content Index). E per le comunicazioni ad alta frequenza, hanno sfruttato un altro modello esistente, il CTIPe, per l'elettrodinamica a plasmasfera ionosfera termosfera accoppiata.

Era già abbastanza complicato. Ma il progetto richiedeva anche un'attenzione particolare alle interfacce utente e ai previsori degli strumenti elettronici di cui avrebbero bisogno per aiutarli a emettere avvisi sulle condizioni attuali, e condizioni previsionali 6, 12, 18 e 24 ore fuori.

"Abbiamo costruito interfacce intuitive lavorando direttamente con i previsori, " ha detto Ben Rowells, uno sviluppatore CIRES in SWPC. I meteorologi sono interessati a un fenomeno meteorologico spaziale chiamato scintillazione ionosferica, Per esempio, che possono influenzare la navigazione. "Un previsore può selezionare le regioni hotspot su una mappa dati animata e emettere rapidamente un avviso, " ha detto Rowell.

Da fine novembre, il team SWPC ha svolto turni di due settimane con gli altri team, entrambi consorzi internazionali che hanno sviluppato sistemi di consulenza indipendenti, per emettere avvisi.

"Questo è stato rivoluzionario, ", ha affermato Steenburgh di NOAA. "Anche se c'è ancora molto lavoro da fare, i modelli e l'interfaccia utente sono stati resi disponibili ai previsori SWPC attraverso uno sforzo eroico praticamente da tutte le parti di SWPC."

Nei tre mesi trascorsi dall'inizio degli avvisi, nessun centro meteorologico spaziale ha emesso avvisi "moderati" o "gravi" in nessuna categoria, disse Steenburgh. Questa tregua non durerà, però, mentre ci muoviamo verso il prossimo massimo del ciclo solare, dovrebbe arrivare in circa quattro anni.