סיקור מקיף

חוקרים ישראלים מצליחים לחזות סופות שמש ימים מראש בזכות בינה מלאכותית

המחקר החדש של חוקרים מאוניברסיטת אריאל פורסם לאחרונה בכתב עת מקצועי השייך ל-IEEE

חוקרים מאוניברסיטת אריאל, מצאו דרך לחזות אירועי מזג אוויר חללי, עד 3 ימים לפני התרחשותם. אירועים אלה עלולים להשפיע משמעותית על חיינו, למשל לפגוע בלוויינים ומערכות ניווט, ליצור סכנת קרינה מוגברת בתעופה ולהוות סיכון לבריאותם של אסטרונאוטים בחלל ובאופן מופחת גם לטייסים ולנוסעים, לגרום להפרעות בתקשורת וברשתות החשמל הארציות. הדרך לחיזוי נעשתה באמצעות שילוב שיטות למידת מכונה ומדידות צפיפות מטען אלקטרונים ביונוספרה לחיזוי מזג האוויר בחלל ולמעשה סערות שמש – הנראות כמו הבזקים.

מזג האוויר חללי (Space Weather) הוא תחום מחקר המספק נקודות מבט חדשות על האינטראקציות המורכבות וההשפעות של השמש ומקורות קוסמיים אחרים בשכבות המקיפות את כדור הארץ (במגנטוספירה, יונוספירה והתרמוספירה של כדור הארץ), כמו גם על פני המרחב הבין-פלנטרי. מזג האוויר בחלל משפיע גם על מערכות טכנולוגיות קרקעיות וחלליות, ואף להוות סכנה לחיי אדם ובריאותם. בין ההשפעות של סערות שמש על כדור הארץ ובחלל, ניתן למצוא הפרעות לתפקוד תקין של לוויינים ומערכות ניווט, סכנות קרינה לאסטרונאוטים ונוסעי תעופה, הפרעות בתקשורת נתונים, ופגיעה ברשתות החשמל הארציות. היכולת לחזות היכן ומתי אירועי מזג אוויר בחלל כמו התפרצויות שמש והתפרצויות קרינת X עשויים להתרחש ולהשפיע על אזור ספציפי מהווה אתגר משמעותי בחקר מזג האוויר בחלל והאינטראקציה ביון השמש לכדוה״א.

לפיכך, מדענים כיום חוקרים בהדרגה שימוש בטכניקות ניתוח מערכות מרובות משתנים מתחומי כריית נתונים או למידת מכונה על מנת לבחון התרחשויות עתידיות של אירועי מזג אוויר בחלל על בסיס אירועיי עבר.

למעשה בזמן ההתפרצות של סערת שמש, נפלטת קרינה אלקטרומגנטית אולטרה סגולה וקרינת X אשר משפעיות על תהליכי היוניזציה בשכבות השונות ביונוספרה. כל טכנולוגיה חללית אשר עושה שימוש בהעברת אינפורמציה מהחלל לכדוה״א מושפעת למעשה משינויים בשכבות אלו כאשר הסיגנלים חוצים אותן בדרכם אל הקרקע.

חוקרים מאוניברסיטת אריאל הראו שניתן להשתמש בשיטות למידה מכונה ביחד עם מדידות שונות בחלל ( מדידות צפיפות מטען האלקטרונים ביונוספרה, המתקבלות מניחות אותות GPS בזמן התפשטותם באטמוספירה, על מנת לייצר תחזיות של סערות שמש מסוג X ו M) כדי לחזות אירועי מזג אוויר בחלל עד שלושה ימים לפני התרחשותם.

על סמך ניתוח העבר של השפעת סערות השמש על מצב היונוספירה במהלך ה 20 השנים האחרונות,  יכלו החוקרים לאמן מכונה לומדת אשר יודעת לסווג ולאפיין כיצד היונוספרה מתנהגת בזמן סערת שמש וכן בפרק הזמן שמקדים את הסערה. תוצאות המחקר מראות שניתן לחזות התפרצות סערת שמש מדרגה X, 24 שעות לפני התרחשותה בהסתברות של 91%.

המחקר נעשה בראשותם של ד"ר יובל ראובני חוקר ומרצה מהמחלקה לפיזיקה באוניברסיטת אריאל וחוקר בכיר במו"פ מזרח, ד"ר ליעד גוטליב מהמחלקה למדעי המחשב באוניברסיטת אריאל, והדוקטורנט סעיד עסלי מהמחלקה למדעי המחשב באוניברסיטת אריאל. כמו כן המחקר מומן ע״י סוכנות החלל הישראלית, משרד המדע והטכנולוגיה והקרן הישראלית למדע.

למחקר המדעי

למידע נוסף על הפרויקט:   AGASS – Astrophysics, Geophysics and Space Science

עוד בנושא באתר הידען:

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

תגובה אחת

  1. כתמים על שמש שמעידים על התפרצות ניראים תוך שמונה קות, ענן יוני מגיע הרבה אחרי,
    מאפשר להתכונן. אין חדש.

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

לוגו אתר הידען
דילוג לתוכן