Vandaag, meer dan 16 jaar aan ruimteweergegevens zijn voor het eerst in de geschiedenis openbaar beschikbaar. De gegevens zijn afkomstig van ruimteweersensoren die zijn ontwikkeld door Los Alamos National Laboratory aan boord van de Global Positioning System (GPS) -satellieten van het land. De nieuw beschikbare gegevens geven onderzoekers een schat aan metingen die ze kunnen gebruiken om beter te begrijpen hoe ruimteweer werkt en hoe kritieke infrastructuur het beste kan worden beschermd, zoals de satellieten van het land, vliegtuigen, communicatienetwerken, navigatiesystemen, en elektriciteitsnet.

"In Los Alamos ontwikkelde meetinstrumenten voor ruimteweer worden al tientallen jaren gebruikt op GPS-satellieten, zei Marc Kippen, de programmamanager van Los Alamos. "Vandaag, 23 van de meer dan 30 GPS-satellieten in een baan om de aarde dragen deze instrumenten. Als je het aantal satellieten dat gegevens verzamelt vermenigvuldigt met het aantal jaren dat ze dit doen, het is in totaal meer dan 167 satellietjaren. Het is echt een ongekende hoeveelheid informatie."

Extreme ruimteweergebeurtenissen kunnen de veiligheid en eigendommen op aarde aanzienlijk bedreigen, in de lucht, en in de ruimte. Bijvoorbeeld, het gevaar van een verhoogde blootstelling aan straling door geladen deeltjes die vrijkomen tijdens een grote zonnevlam kan ertoe leiden dat vluchten worden omgeleid van een polaire route. evenzo, plotselinge uitbarstingen van plasma- en magnetische veldstructuren (coronale massa-ejecties, of CME's) uit de atmosfeer van de zon en de snelle zonnewind kunnen grote delen van het elektriciteitsnet aanzienlijk uitschakelen. De resulterende cascadestoringen kunnen de luchtverkeersleiding verstoren, de watervoorziening verstoren, en interfereren met levensreddende medische apparaten.

In de ruimte, de geladen deeltjes die door de Los Alamos-GPS-sensoren worden gemeten, vormen de primaire limiet voor hoe lang een satelliet in de ruimte kan opereren voordat hij bezwijkt voor de schadelijke effecten van straling. In extreme gevallen kunnen die deeltjes storingen van satellieten of zelfs catastrofale uitval van hele satellietsystemen veroorzaken. Bijvoorbeeld, in april 2010, een grote magnetische storing resulteerde in een communicatiestoring, waardoor een satelliet ongecontroleerd in de ruimte afdrijft en een gevaar vormt voor nabijgelegen satellieten. Momenteel, wetenschappers kunnen niet voorspellen wanneer deze extreme gebeurtenissen zullen plaatsvinden, hoe sterk ze zullen zijn, of hoe ernstig de effecten zullen zijn. De vrijgave van Los Alamos-GPS-gegevens maakt nieuwe onderzoeken mogelijk die helpen bij het beantwoorden van deze vragen.

De Los Alamos-GPS-sensoren meten continu de energie en intensiteit van geladen deeltjes, voornamelijk elektronen en protonen, bekrachtigd en gevangen in het magnetische veld van de aarde. Deze ingesloten deeltjes vormen de Van Allen-stralingsgordels, die zeer dynamisch zijn - variërend op tijdschalen van minuten tot decennia. Vanuit een GPS-baan (ongeveer 12, 600 mijl boven de aarde), op satellieten bevestigde sensoren tasten de grootste stralingsgordel af, die voornamelijk bestaat uit energetische elektronen. Elk van de 23 sensoren in de huidige GPS-constellatie doet elke zes uur gedetailleerde metingen van de banden. Samen zorgen de sensoren voor 92 complete metingen van de banden per dag. De nieuw vrijgegeven metingen vormen een bijna continu wereldwijd record van de variabiliteit in deze stralingsgordel gedurende de afgelopen 16 jaar, inclusief hoe het reageert op zonnestormen. De gegevens bieden een onschatbaar record voor het begrijpen van de variabiliteit van de stralingsgordel die essentieel is voor het ontwikkelen van effectieve voorspellingsmodellen voor het ruimteweer.

Los Alamos anticipeert sinds de jaren negentig op een groter bewustzijn van de kwetsbaarheid van het land voor ruimteweer, toen het zijn onderzoeksactiviteiten op het gebied van ruimteweer begon af te stemmen op zijn programma voor kritieke infrastructuur. "Dit leidde tot het besef dat we het nut van onze ruimteweergegevens konden uitbreiden naar programma's die verder gingen dan de specifieke vereisten waarvoor ze waren ontworpen, ' zei Kippen.

De openbare vrijgave van GPS-gegevens over energetische deeltjes werd uitgevoerd onder de voorwaarden van een Executive Order van het Witte Huis van oktober 2016. Het culmineert in jarenlang werk tussen het Bureau voor Wetenschaps- en Technologiebeleid en de Nationale Veiligheidsraad om de inspanningen van de verschillende instanties te coördineren die gericht zijn op een beter begrip, voorspelling en paraatheid voor potentieel verwoestende ruimteweergebeurtenissen. Het specifieke doel van het vrijgeven van ruimteweergegevens van nationale veiligheidsmiddelen zoals GPS-satellieten, is om een ​​brede betrokkenheid van de wetenschappelijke gemeenschap mogelijk te maken bij het verbeteren van de validatie van ruimteweermodellen en verbeteringen in ruimteweervoorspellingen en situationeel bewustzijn.