science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Mobiele telefoons gebruiken als windwijzers in de ruimte

Magnetometers hebben mobiele telefoons in kompassen veranderd, die gevoelig zijn voor geomagnetische stormen. Krediet:Larry O'Hanlon

Uw smartphone kan ruimteweer voelen en er zelfs een beetje gedesoriënteerd door raken, volgens onderzoekers, die hebben getest hoe geomagnetische stormen de magnetische sensoren in mobiele telefoons beïnvloeden. Het nieuwe onderzoek suggereert dat apps die worden ontwikkeld om magnetometers van mobiele telefoons te gebruiken om locaties te lokaliseren, vatbaar kunnen zijn voor ruimteweerfouten. Anderzijds, miljoenen telefoons die veranderingen in het magnetische veld van de aarde detecteren, kunnen mogelijk een enorm observatorium creëren om wetenschappers te helpen deze geomagnetische stormen te begrijpen.

Magnetometerchips voor mobiele telefoons worden onderzocht als back-up voor GPS, die satellietsignalen gebruikt om de locatie te bepalen en daarom vaak onnauwkeurig of niet beschikbaar is op plaatsen waar signalen niet kunnen doordringen, zoals in grote gebouwen of ondergronds.

"Smartphone-magnetometers worden commercieel onderzocht voor uiteenlopende toepassingen zoals het lokaliseren van klanten in winkelcentra voor gerichte reclame, tot precisie naaldgeleide chirurgie, " schreef Sten Odenwald, van NASA's Space Science Education Consortium in het Goddard Space Flight Center in Maryland, in Ruimteweer.

Maar er is een addertje onder het gras. Geomagnetische stormen kunnen de vorm van het magnetische veld van de aarde aantasten en tijdelijk veranderen. Dus, theoretisch, ze kunnen de nauwkeurigheid van magnetometerchips verminderen. Deze verslechtering kan een probleem zijn als uw gerichte reclame op de verkeerde plaats terechtkomt of als u een naaldgeleide operatie uitvoert en het doel mist.

Om erachter te komen of telefoons gevoelig zijn voor de grillen van ruimteweer, Odenwald testte de iPhone 6S, Samsung Galaxy Note 5, Samsung Galaxy S8, en Samsung Galaxy S9 in gesimuleerde geomagnetische stormen. Er waren gesimuleerde stormen nodig, Odenwald zei, omdat zijn onderzoek plaatsvond tijdens het recente zonneminimum van 11 jaar, toen men er niet op kon rekenen dat de zon veel zonnevlekken en coronale massa-ejecties zou opleveren die aanzienlijke geomagnetische stormen op aarde kunnen veroorzaken.

In plaats van de medewerking van de zon, Odenwald gebruikte magnetische gegevens van de krachtige Halloween-stormen van 2003 en voerde in wezen de stormen op de telefoons uit om te zien of hun magnetische signalen boven het niveau van achtergrondruis zouden uitstijgen. Hij simuleerde de stormen ook directer door de telefoons in gecontroleerde magnetische velden te plaatsen.

Odenwald ontdekte dat magnetometers van smartphones in staat zijn om de zeer kleine veranderingen in het magnetische veld te detecteren die gepaard gaan met de sterkste geomagnetische stormen, vooral op hogere breedtegraden in Noord-Amerika, waar magnetische veldlijnen samenkomen en naar de aarde dalen als ze de magnetische noordpool naderen. Onder bepaalde omstandigheden, hij concludeerde, geomagnetische stormen kunnen een belangrijke bron van fouten zijn in kompas en andere positionerings-apps. Maar hij merkte ook op dat de alomtegenwoordigheid van smartphones en hun magnetometers een ongekende kans biedt om wereldwijde veranderingen in het aardmagnetische veld te bestuderen tijdens belangrijke zonnestormen.