Изображения Солнца: искусственный интеллект — ключ к мониторингу «опасной космической погоды»
Искусственный интеллект улавливает различные атмосферные условия Солнца
Солнечные вспышки и корональные выбросы массы долгое время ассоциировались с быстрым высвобождением свободной магнитной энергии, хранящейся в мощных полях Солнца. Такие чрезвычайно энергичные события могут иметь разрушительное воздействие на систему Солнце-Земля в виде явления, известного как «космическая погода». Наш современный мир все больше зависит от космических и наземных технологий, однако он очень уязвим для опасных явлений космической погоды.
К счастью, физика Солнца вступила в эру больших данных, а это означает, что непостижимо огромные объемы данных, постоянно производимые наземными и космическими обсерваториями, теперь могут отслеживаться искусственным интеллектом.
Доставка данных о солнечной энергии — крупнейший проект нашего времени с точки зрения общего объема производимой информации.
Татьяна Подладчикова, доцент Космического центра Сколтеха (SSC) и соавтор исследования, считает, что непрерывный мониторинг Солнца, следовательно, лучше всего оставить в руках машин.
Она рассказала Express.co.uk о важности получения «стабильной классификации и количественной оценки» изображений Солнца.
Профессор Подладчикова сказала: «Современные солнечные наблюдения проводятся автономно, охватывая несколько полос фильтров и создавая выходной поток с высокой частотой кадров, который должен быть доступен для мониторинга и научного использования в течение нескольких минут.
«В то время как непрерывное наблюдение дает очевидные преимущества, такие как, например, постоянный мониторинг Солнца, необходимы автоматические и надежные методы для обеспечения качества изображений в больших потоках данных, прежде чем они будут переданы для дальнейшего научного анализа, а также для реальных -временное обнаружение солнечных событий (вспышки, извержения волокон и т. д.).
Искусственный интеллект используется для отслеживания «опасной экстремальной космической погоды» (Изображение: Космический центр Сколтеха)
Есть несколько причин, по которым наблюдения за Солнцем требуют таких вложений в искусственный интеллект (Изображение: Getty)
«Это, в частности, необходимо для наземных наблюдений за Солнцем, которые зависят от различных условий изображения.
В частности, когда речь идет о наземных наблюдениях, которые зависят от различных условий видимости, облачности, атмосферной турбулентности, ограниченного времени наблюдения из-за смены дня и ночи и погодных условий в данном месте, оценка качества должна учитывать множество факторов. учетную запись и предоставить информацию о пострадавших регионах.
«Автоматическая и надежная идентификация влияющих на качество эффектов и аномалий имеет решающее значение для максимизации научной отдачи от наблюдений, для обнаружения солнечных событий в режиме реального времени и для будущих сетевых телескопов нового поколения, где необходимо проводить наблюдения с нескольких точек. фильтруются и объединяются в режиме реального времени в непрерывный, унифицированный и высококачественный продукт данных наблюдений для постоянного отслеживания солнечной активности ».
Аналитик Космического центра Сколтеха добавил, что наблюдения за Солнцем требуют таких инвестиций по нескольким причинам.
Корона Солнца — это аура плазмы, простирающаяся на миллионы миль в космическое пространство (Изображение: Гетти)
Она сказала: «Каждую секунду Солнце превращает 600 миллионов тонн водорода в гелий, превращая четыре миллиона тонн вещества в энергию.
«Эта энергия — главный источник света и тепла, дающий жизнь всему на Земле.
«В то же время Солнце является источником мощных выбросов и космической погоды, которые влияют на технологические системы, а также на людей — как в космосе, так и на Земле.
«Сегодня наша жизнь и наше общество сильно зависят от современных технологий, спутниковых систем для связи, навигации, наблюдений за Землей / погодой / климатом, управления катастрофами, экономических операций и т. Д., Что очень уязвимо для опасных явлений космической погоды.
«Сегодня человечество вступает в новую эру освоения космоса и развития новых технологий.
«Мы отправляем наши космические корабли дальше от Земли на Луну, астероиды и другие планеты.
«Мы выходим за пределы околоземного космического пространства и движемся в глубокий космос.
«Точное знание космической погоды обеспечит безопасность людей и оборудования на Земле, в Солнечной системе и в дальнем космосе.
«В настоящее время на орбите Земли находится более 4000 космических аппаратов. Во время мощных солнечных событий 1000 спутников могут выйти из строя, мощная бомбардировка частицами съедает и разрушает электронные органы спутника.
«Таким образом, во время высокой солнечной активности может отключаться чувствительное оборудование космических аппаратов.
«Это также хороший повод для остановки маневров спутников и корректировки спутниковых орбит. Один из больших рисков связан с так называемыми галактическими космическими лучами.
«Это очень энергичные частицы, которые приходят к нам из нашей и других галактик и попадают на солнечные панели геостационарного спутника.
«В результате солнечные панели разрушаются, и спутники могут упасть на Землю».
Нам на Земле повезло пользоваться естественной защитой магнитного поля нашей планеты, но космонавты в открытом космосе во время мощных солнечных явлений подвергаются сильному радиационному риску.
В августе 1972 года Солнце выпустило одну из самых мощных солнечных вспышек между визитами Аполлона-16 и Аполлона-17 на Луну, и любые астронавты в космосе во время такой вспышки получили бы смертельное облучение.
Изменения магнитного поля во время геомагнитных бурь создают геомагнитно индуцированные токи, которые влияют на все протяженные наземные технологические системы, такие как электростанции, железные дороги и трубопроводы.
Профессор Подладчикова сказала, что воздействие на энергосистемы может быть очень серьезным.
Она сказала: «Наведенные токи проникают в заземление электростанций и разрушают всю инфраструктуру изнутри.
«Это произошло в Канаде в 1989 году, когда мощная геомагнитная буря обрушила всю энергосистему и вызвала массовое отключение электроэнергии».
И она добавила, что одно из самых сильных событий космической погоды произошло в 1859 году, когда вызванная геомагнитная буря обрушила всю телеграфную систему в Северной Америке и Европе.
Она сказала: «В те времена это было основным средством общения для деловых и личных контактов. Если такое событие происходит сегодня, значит, современные устройства никак не защищены.
«Мы можем оказаться без электричества, телевидения, Интернета и радиосвязи, что приведет к значительным и каскадным последствиям во многих сферах нашей жизни.
«Всего несколько лет назад, в июле 2012 года, на Солнце произошла вспышка энергии, сравнимая с событием 19 века, но нам повезло, потому что эти вспышки не коснулись Земли.
«По мнению некоторых экспертов, ущерб от такого экстремального события может стоить до нескольких триллионов долларов, а восстановление инфраструктуры и экономики может занять до 10 лет».
Ученый добавила, что ее исследования потенциально открыли совершенно новую главу в солнечной науке.
Она сказала Express.co.uk: «Доставка данных о солнечной энергии — это крупнейший проект нашего времени с точки зрения общего объема производимой информации.
«Мы получаем много ценных данных каждый день. Однако большая часть информации теряется, потому что мы не можем обрабатывать данные достаточно эффективно.
«Разработка новых эффективных методов обработки данных с помощью искусственного интеллекта открывает новую главу не только для солнечной науки, но и для многих других междисциплинарных приложений, направленных на решение самых серьезных проблем, стоящих перед человечеством.
«Объединение передовых исследований с приложениями, предоставление новых общественных и коммерческих услуг, в свою очередь, будет стимулировать инновации, разработку новых технологий и национальное экономическое развитие».
В нашем Telegram‑канале, и группе ВК вы найдёте новости о непознанном, НЛО, мистике, научных открытиях, неизвестных исторических фактах. Подписывайтесь, чтобы ничего не пропустить.
Похожие статьи
ДРУГИЕ НОВОСТИ
