پیش بینی آب و هوای فضایی

به گزارش کارگروه فناوری اطلاعات سایبربان؛ مدل عای پیش بینی هوا در نقاط مختلف جهان روز به روز در حال پیشرفته تر شدن هستند. در حال حاضر تلفن های هوشمند از طریق هشدارهای محلی یا تولید صدا کاربران خود را نسبت به نزدیک شدن طوفان، برف سنگین، سیل، گردباد و رعد و برق آگاه می سازد. برنامه ریزی های عملیات های پیچیده ی ارتش ها در حوزه ی زمین، دریا و هوا نیز به این پیش گویی ها وابسته است؛ اما زمانی که این مسئله در محیط های خاصی مانند فضا مطرح شود، الگوریتم های پیش بینی مشابهی وجود ندارد.

همانطور که شرکت های ارسال کننده ی فضاپیما، دسترسی به فضا را مقرون به صرفه تر کرده و شبکه ماهواره های وجود در لایه ی لئو (LEO) رو به افزایش است، ارتش و اپراتورهای تجاری فضایی، به منظور ردیابی شرایط محیطی و تاثیر بالقوه ی آنها به ابزارهای جدیدی نیاز دارند.

دارپا برای رفع نیاز مذکور پروژه ای به نام «سی» (SEE¹) راه اندازی کرد. هدف این پیش بینی دقیق تر آشفتگی های نزدیک به جو زمین و مقابله آن در محیطی به ابعاد یک صد کیلومتر است. به علاوه این کار از پیش گویی یک ساعت آینده به 72 ساعت بهبود پیدا می کند.

چارلتون لوییز (Charlton “David” Lewis)، مدیر برنامه ی دارپا گفت:

ما هم اکنون قادر به پیش بینی و ردیابی رویدادهای آب و هوایی فضایی بزرگ مانند لکه خورشیدی، خروج جرم از تاج خورشید یا طوفان های خورشیدی را داریم. این حوادث می توانند باعث نابودی دارایی های حیاتی بالای جو بشوند؛ اما ما نمی توانیم رویدادهای یک ساعت 72 ساعت آینده را همراه با اختلالات فضای کوچکتر نزدیک به زمین پیش بینی کنیم که باعث آسیب رسانی به دارایی های موجود در فضا می شوند.

لوییز قابلیت های برنامه ی سی را به چرخه ی برنامه ریزی عملیات 72 ساعته برای عملیات های نیروی هوایی (Air Force Air Tasking Orde) تشبیه کرد.

وی افزود:

آماده سازی فعلی عملیات در فضای نبرد شامل پیش پینی آب و هوا تا 3 روز آینده است. هدف ما این است که ویژگی مشابهی را در پیش گویی وضعیت فضا به وجود آوریم که به صورت عمده به تاکتیک ها و عملیات های فرماندهی مرتبط است.

برنامه ی بالا دارای دو چالش فنی است. مسئله اول مربوط به ایجاد مدل محیط های فیزیکی همه جانه است که از نظریه های مدرن و استانداردهای محاسباتی پیشرفته استفاده می کند. مدل های امروزی همه ی حالت هایی که در آنها به اکتشاف قابلیت ها پرداخته می شود را در بر نمی گیرد. با پیدایش پردازنده های گرافیکی سطح بالا (GPU) و واحد پردازش گر تنسور (TPU)، می توان مدل های فیزیکی دقیق تری را برای محاسبات توسعه داد.

چالش دوم، افزایش روزافزون تعداد نمونه های اندازه گیری محیط فضایی نزدیک به زمین است که در حال حاضر تعداد متعددی از آنها وجود دارند.

مدیر برنامه دارپا  ادامه داد:

یک راه اندازی گیری این است که از زمین به فضا این اقدام صورت گیرد؛ اما ما می خواهیم آن را مستقیما در محیط فضا انجام دهیم

1. _{Space Environment Exploitation}