Una nuova fonte di dati per aiutare gli scienziati a comprendere meglio la ionosfera e il suo potenziale impatto sulle comunicazioni e sul posizionamento, navigazione, e la tempistica, un'utilità essenziale per molte operazioni critiche, è ora disponibile al pubblico. I dati, che è stato raccolto dai sensori sui satelliti GPS nel 2018, è stato rilasciato oggi grazie a uno sforzo collaborativo del Los Alamos National Laboratory e della National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA).

"I segnali radio dei trasmettitori satellitari o terrestri possono viaggiare attraverso la ionosfera o rimbalzare su di essa, quindi le condizioni ionosferiche hanno il potenziale per interrompere le comunicazioni a seconda della densità degli elettroni, " ha detto Erin Lay, uno scienziato di telerilevamento a Los Alamos che era un capo tecnico del progetto. "Questo nuovo set di dati ci aiuterà a modellare e prevedere meglio il comportamento della ionosfera e possibilmente a migliorare l'affidabilità delle nostre comunicazioni e del nostro posizionamento, navigazione, e servizi di cronometraggio, che sono fondamentali sia per la vita quotidiana che per la sicurezza nazionale".

La ionosfera è il confine tra l'atmosfera terrestre e lo spazio, che si estende da circa 40 a oltre 250 miglia sopra la superficie terrestre. È composto da un'atmosfera tenue e da particelle cariche (ioni ed elettroni) che interagiscono con le onde radio che attraversano. Il comportamento della ionosfera reagisce alle condizioni meteorologiche sulla Terra, come i temporali, vento, e uragani, così come il tempo spaziale creato dai venti solari che impattano sul campo magnetico terrestre.

"Lo Space Weather Prediction Center (SWPC) di NOAA serve un'enorme base di clienti interessati agli effetti del meteo spaziale sulle comunicazioni e alle tecnologie basate sul GPS, "ha detto Bill Murtagh, coordinatore del programma presso SWPC. "Ci aspettiamo che l'accesso a questi set di dati di Los Alamos migliori lo sviluppo, convalida, e test di modelli utilizzati al SWPC per la caratterizzazione e la previsione dei disturbi ionosferici."

I nuovi dati provengono da misurazioni uniche di eventi di fulmini, ognuno dei quali produce un lampo di onde radio che viene disperso attraverso la ionosfera prima di essere rilevato sui ricevitori satellitari. Ogni flash misurato fornisce un'istantanea delle condizioni ionosferiche in quell'istante, e molte misurazioni dei fulmini accumulate nel tempo forniscono una visione unica del clima ionosferico. Questo è il primo insieme globale di dati sulla densità degli elettroni ionosferici a utilizzare un fenomeno di origine naturale. Prima di questa versione, i dati disponibili per alimentare i modelli della ionosfera provenivano principalmente da array di ricevitori a terra, che sono limitati perché monitorano solo postazioni fisse. Secondo Lay, "I nuovi dati vengono raccolti dai fulmini che si verificano in tutto il mondo e daranno agli scienziati l'opportunità di studiare la ionosfera in modi prima non possibili".

Il rilascio di set di dati sottoutilizzati era una priorità stabilita nella strategia e nel piano d'azione nazionali per la meteorologia spaziale del 2019. Los Alamos ha elaborato i dati dai suoi sensori a radiofrequenza che sono a bordo dei satelliti GPS e utilizzati per il monitoraggio del trattato nucleare, e poi ha lavorato con un gruppo interagenzia governativa, chiamato Space Weather Operations, Ricerca, e mitigazione (SWORM), per facilitare il rilascio pubblico. I centri nazionali per l'informazione ambientale del NOAA ospiteranno i dati sui siti esistenti che servono le risorse meteorologiche terrestri e spaziali.