Een nieuwe gegevensbron om wetenschappers te helpen de ionosfeer en de mogelijke impact ervan op communicatie en positionering beter te begrijpen, navigatie, en timing - een essentieel hulpmiddel voor veel kritieke operaties - is nu beschikbaar voor het publiek. De gegevens, die in 2018 werd verzameld door sensoren op GPS-satellieten, werd vandaag vrijgegeven door een gezamenlijke inspanning van Los Alamos National Laboratory en de National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA).

"Radiosignalen van satelliet- of grondzenders kunnen door de ionosfeer reizen of ervan weerkaatsen, dus ionosferische omstandigheden kunnen de communicatie verstoren, afhankelijk van de dichtheid van elektronen, " zei Erin Lay, een teledetectiewetenschapper in Los Alamos die de technische leiding van het project was. "Deze nieuwe set gegevens zal ons helpen het gedrag van de ionosfeer beter te modelleren en te voorspellen en mogelijk de betrouwbaarheid van onze communicatie en positionering te verbeteren, navigatie, en timingdiensten, die van cruciaal belang zijn voor zowel het dagelijks leven als de nationale veiligheid."

De ionosfeer is de grens tussen de atmosfeer en de ruimte van de aarde, zich ongeveer 40 tot meer dan 250 mijl boven het aardoppervlak uitstrekken. Het is samengesteld uit een ijle atmosfeer en geladen deeltjes (ionen en elektronen) die interageren met radiogolven. Het gedrag van de ionosfeer reageert op het weer op aarde, zoals onweer, wind, en orkanen, evenals ruimteweer gecreëerd door zonnewinden die het magnetische veld van de aarde beïnvloeden.

"NOAA's Space Weather Prediction Center (SWPC) bedient een enorm klantenbestand dat geïnteresseerd is in ruimteweereffecten op communicatie en GPS-afhankelijke technologieën, " zei Bill Murtagh, programmacoördinator bij SWPC. "We verwachten dat toegang tot deze Los Alamos-datasets de ontwikkeling zal verbeteren, geldigmaking, en het testen van modellen die bij SWPC worden gebruikt voor het karakteriseren en voorspellen van ionosferische storingen."

De nieuwe gegevens zijn afkomstig van unieke metingen van bliksemgebeurtenissen, die elk een flits van radiogolven produceren die door de ionosfeer worden verspreid voordat ze worden gedetecteerd op satellietontvangers. Elke gemeten flits geeft een momentopname van de ionosferische omstandigheden op dat moment, en vele bliksemmetingen die in de loop van de tijd zijn verzameld, bieden een uniek beeld van ionosferisch weer. Dit is de allereerste wereldwijde set van ionosferische elektronendichtheidsgegevens om een ​​natuurlijk voorkomend bronfenomeen te gebruiken. Voorafgaand aan deze uitgave, de beschikbare gegevens om ionosfeermodellen te voeden waren voornamelijk afkomstig van arrays van op de grond gebaseerde ontvangers, die beperkt zijn omdat ze alleen vaste locaties bewaken. Volgens Lay, "de nieuwe gegevens worden verzameld van bliksem die over de hele wereld gebeurt en zullen wetenschappers de mogelijkheid geven om de ionosfeer te bestuderen op manieren die voorheen niet mogelijk waren."

Het vrijgeven van onderbenutte datasets was een prioriteit die is vastgesteld in de National Space Weather Strategy and Action Plan 2019. Los Alamos verwerkte de gegevens van zijn radiofrequentiesensoren die aan boord van GPS-satellieten zijn en worden gebruikt voor het bewaken van nucleaire verdragen, en werkte toen samen met een groep van verschillende overheidsinstanties, genaamd de Space Weather Operations, Onderzoek, en mitigatie (SWORM), openbare vrijlating te vergemakkelijken. NOAA's National Centers for Environmental Information zullen de gegevens hosten op bestaande sites die terrestrische weers- en ruimteweerbronnen bedienen.