Il meteo spaziale bussa alle porte della Terra, e non sempre porta buone notizie. Tempeste solari, eruzioni di plasma, venti cosmici carichi di particelle letali: sono fenomeni che possono mettere ko satelliti, reti elettriche e telecomunicazioni sul nostro pianeta. Da oggi, però, potremo contare su un “semaforo spaziale” per prevedere e prevenire questi pericoli in arrivo dal Sole. È la promessa del progetto PAGER guidato dallo scienziato Yuri Shprits, che ha sviluppato un algoritmo rivoluzionario per trasformare i capricci della nostra stella in un bollettino meteorologico universale. Un sistema che combina osservazioni solari, dati satellitari e modelli computerizzati per dirci, con un semplice codice rosso-giallo-verde, quando una tempesta solare rischia di abbattersi sulla Terra. Una svolta epocale per proteggerci dagli effetti potenzialmente catastrofici del meteo spaziale.
Come funziona il meteo spaziale
Le tempeste geomagnetiche si verificano quando potenti eruzioni solari interagiscono con il campo magnetico terrestre. Il vento solare trasporta particelle cariche che, interagendo con la magnetosfera, vengono ulteriormente energizzate creando particelle ad alta energia potenzialmente dannose per i satelliti.
Queste collisioni producono le spettacolari aurore visibili dalla Terra, ma possono anche interferire con i sistemi elettronici dei satelliti. Nel febbraio 2022, SpaceX ha perso 38 satelliti Starlink quando una potente tempesta geomagnetica li ha trascinati nell’atmosfera terrestre dopo il lancio.
Le tempeste geomagnetiche causano anche problemi sulla Terra. Le correnti elettriche che generano possono sovraccaricare le centrali elettriche e causare blackout temporanei, come accaduto nel Quebec nel 1989 con un’interruzione di nove ore.
Un sistema di allerta innovativo
Il team del progetto PAGER ha sviluppato un algoritmo che può elaborare dati da telescopi solari e satelliti in orbita terrestre. Questo permette di prevedere quando una pericolosa tempesta geomagnetica si sta dirigendo verso di noi e quali potrebbero essere le conseguenze per le infrastrutture spaziali e terrestri.
“Potrebbero volerci un’ora o due per calcolare cosa arriverebbe sulla Terra e quali effetti avrebbe nell’ambiente circumterrestre, ma ci vorrebbero effettivamente due giorni perché questo disturbo arrivi”, spiega Shprits.
Dato che possono servire altri giorni prima che si accumuli la radiazione dannosa per i satelliti, il sistema meteo spaziale fornisce il tempo necessario per prepararsi. L’algoritmo è ora in fase di test per valutarne l’utilità pratica.
Meteo spaziale: un semaforo per la sicurezza terrestre
Per rendere le previsioni facilmente comprensibili, il team PAGER ha creato un semplice codice cromatico come quello dei semafori. Gli operatori satellitari possono sapere immediatamente se le condizioni spaziali saranno probabilmente sicure o meno.
Il rosso indica che dovrebbero considerare di mettere temporaneamente i satelliti in modalità protettiva o che gli operatori delle reti elettriche devono adottare misure preventive. Il giallo significa prestare attenzione a potenziali effetti, mentre il verde segnala che tutto è nella norma.
Le previsioni del meteo spaziale vengono elaborate costantemente su potenti computer presso il Centro di Ricerca Geoscientifico Tedesco. Shprits spiega che il team si è spostato verso previsioni probabilistiche, poiché al momento, con le nostre conoscenze, è praticamente impossibile fare previsioni molto precise a lungo termine degli effetti della tempesta.
Il futuro delle previsioni spaziali
Sono in corso discussioni con l’Agenzia Spaziale Europea (ESA) per un nuovo progetto che permetterebbe all’ESA di adottare alcuni dei modelli PAGER nelle sue operazioni. L’obiettivo è continuare a migliorare i servizi di previsione e l’analisi degli eventi meteorologici spaziali in arrivo.
“Stiamo cercando di utilizzare il machine learning in molti ambiti e di integrarlo in questa infrastruttura. Stiamo anche cercando di utilizzare tutti i dati disponibili in tempo reale e di combinarli con le nostre previsioni in modo che le misurazioni possano perfezionare i nostri modelli”, afferma Shprits.
Un prossimo progetto ESA per monitorare l’ambiente di radiazione circumterrestre fornirà “misurazioni in tempo reale della radiazione intensa nella magnetosfera”. Ci sono anche proposte per installare rilevatori di radiazioni su tutti i veicoli spaziali commerciali, il che aiuterebbe a ottenere un quadro molto più completo di ciò che accade nello spazio. E magari aprire l’ombrello (magnetico) in tempo utile.
