Er wordt gewerkt aan een nieuw internationaal adviessysteem om vliegtuigbemanning en passagiers te beschermen tegen de gevolgen van ruimteweer, mede dankzij de inzet van een team van CIRES- en NOAA-ontwikkelaars, voorspellers, en wetenschappers in Boulder, Colorado.

"Onweersbuien of sneeuw kunnen vluchten verstoren. Wat wij 'ruimteweer' noemen, kan storend zijn, te, zei Rob Steenburgh, een wetenschapper en voorspeller in NOAA's Space Weather Prediction Center (SWPC). Dus toen de Internationale Burgerluchtvaartorganisatie van de Verenigde Naties belangstelling vroeg van ruimteweercentra over de hele wereld om een ​​nieuw adviessysteem voor de luchtvaart te creëren, SWPC bood aan om te helpen, namens de Verenigde Staten.

"Ruimteweer" verwijst in het algemeen naar de veranderende omstandigheden in de ruimte en in de atmosfeer van de aarde die het gevolg zijn van activiteit die afkomstig is van de zon. Zonne-"winden" kunnen eb en vloed, het magnetisch veld van de aarde teisteren, en wanneer een coronale massa-ejectie (CME) langs de aarde gaat, het kan dat magnetische veld ernstig door elkaar schudden. Dergelijk "ruimteweer" kan navigatie- en communicatiesystemen tijdelijk verstoren en kan zelfs de stralingsniveaus in de atmosfeer verhogen.

En - net als bij een sneeuwstorm of dreigend onweer - kunnen luchtvaartmaatschappijen actie ondernemen, het veranderen van de vliegroute van een vliegtuig om botsingen te voorkomen of te verminderen, zei CIRES-zonnefysicus Hazel Bain, die het afgelopen jaar aan het project hebben gewerkt. Een matig stralingsadvies, bijvoorbeeld, luchtvaartmaatschappijen kunnen motiveren om vliegtuigen uit de poolgebieden om te leiden, ze zei, aangezien vluchten over de polen meer worden blootgesteld aan straling dan vluchten op lagere breedtegraden. CIRES is een samenwerkingsverband van NOAA en de University of Colorado Boulder.

Eind 2018, ICAO koos SWPC als een van de drie voorspellingscentra van over de hele wereld om te beginnen met het verstrekken van ruimteweeradviezen aan de burgerluchtvaartgemeenschap. Slechts 12 maanden later, Het systeem van SWPC was operationeel.

"Deze nieuwe mogelijkheid zal cockpitbemanning en vluchtuitvoeringsdeskundigen in staat stellen gebruik te maken van de meest actuele informatie over zonne-evenementen die mogelijk van invloed kunnen zijn op vliegtuigsystemen of de gezondheid van passagiers, " ICAO secretaris-generaal Dr. Fang Liu zei eind vorig jaar in een verklaring.

Het project was gericht op drie hoofdtypen gevolgen voor de luchtvaart:verstoringen van satellietnavigatie; storingen in de HF-radiocommunicatie, en stralingsniveaus (zie kader hieronder).

Ongeveer 15 CIRES- en NOAA-wetenschappers, softwareontwikkelaars en voorspellers hebben het afgelopen jaar geracet om een ​​systeem te ontwerpen dat zou voldoen aan de specificaties van ICAO - die organisatie besloot, bijvoorbeeld, welke stralingsniveaus een "matige" gebeurtenis zouden vormen en wat "ernstige" verstoring van wereldwijde navigatiesatellietsystemen betekent.

Voor elk type impact, het team dat modellen van de zon-aarde-omgeving moest ontwikkelen of integreren, om de luchtvaart 24/7 te ondersteunen. Voor straling, bijvoorbeeld, ze brachten een model van de Federal Aviation Administration in, zei Bain. Voor waarschuwingen voor satellietnavigatie, ze waren snel klaar met een model dat al in de maak was (ROTI of Rate of Total-Electron-Content Index). En voor hoogfrequente communicatie, ze maakten gebruik van een ander bestaand model, de CTIPe, voor gekoppelde thermosfeer ionosfeer plasmasfeer elektrodynamica.

Dat was al lastig genoeg. Maar het project vroeg ook om zorgvuldige aandacht voor de gebruikersinterfaces en e-tools die voorspellers zouden moeten helpen om advies te geven over de huidige omstandigheden, en weersvoorspellingen 6, 12, 18 en 24 uur uit.

"We hebben intuïtieve interfaces gebouwd door rechtstreeks samen te werken met de voorspellers, " zei Ben Rowells, een CIRES-ontwikkelaar in SWPC. Voorspellers zijn geïnteresseerd in een ruimteweerfenomeen genaamd ionosferische scintillatie, bijvoorbeeld, die de navigatie kunnen beïnvloeden. "Een voorspeller kan hotspotregio's selecteren op een geanimeerde datakaart en snel een advies uitbrengen, ’ zei Roewell.

Sinds eind november is het SWPC-team heeft twee weken om de beurt met de andere teams - beide internationale consortia die onafhankelijke adviessystemen ontwikkelden - om advies uit te brengen.

"Dit was revolutionair, ", zei NOAA's Steenburgh. "Hoewel er nog meer werk aan de winkel is, de modellen en gebruikersinterface werden beschikbaar gesteld aan SWPC-voorspellers door een heroïsche inspanning van vrijwel alle delen van SWPC."

In de drie maanden sinds het begin van de advisering, geen ruimteweercentrum heeft "matige" of "ernstige" waarschuwingen gegeven in welke categorie dan ook, aldus Steenburg. Deze stilte zal niet duren, echter, terwijl we naar het volgende maximum van de zonnecyclus gaan, zal naar verwachting over ongeveer vier jaar aankomen.