Dacă vi s-a întâmplat vreodată să pierdeți semnalul GPS în timp ce navigați, problema poate veni de la undeva între 80 și 320 de kilometri deasupra noastră. Această regiune a atmosferei, numită ionosferă, conține concentrații variabile de electroni liberi care pot încetini semnalele GPS transmise între sateliți și dispozitivele de navigație. Această întârziere este una dintre cauzele majore ale erorilor de navigație.
Recent, cercetătorii Google au reușit să cartografieze ionosfera folosind date de la milioane de dispozitive Android, creând hărți ale ionosferei care depășesc acuratețea stațiilor de monitorizare din anumite regiuni, cum ar fi India și Africa Centrală.
Cum rețeaua de telefoane Android devine o „rețea de senzori distribuiți”
Telefoanele moderne vin echipate cu receptoare GPS care măsoară semnalele radio de la sateliți aflați la aproximativ 2.000 de kilometri deasupra Pământului. Acele semnale ajung neperturbate prin spațiu până la ionosferă, unde concentrația de electroni poate varia în funcție de factori precum ora din zi sau apropierea de ecuator. Majoritatea telefoanelor folosesc deja modele de corectare care reduc doar parțial aceste erori, dar datele furnizate de rețeaua Android oferă o abordare mult mai complexă și precisă.
Deși stațiile de monitorizare oferă măsurători de înaltă calitate, ele sunt scumpe și destul de rare, mai ales în regiunile în curs de dezvoltare. Google a văzut în Android o soluție accesibilă și omniprezentă, care poate reduce aceste discrepanțe și crește acuratețea globală.
Experimentul Google: Agregarea datelor din milioane de telefoane
Pentru a compensa lipsa stațiilor în anumite regiuni, Google a colectat semnale de la milioane de telefoane Android echipate cu sisteme de navigație duale. Acestea au fost anonimizate și localizate cu o precizie de aproximativ 10 kilometri pentru a asigura confidențialitatea utilizatorilor. Agregând toate aceste măsurători, Google a putut crea o hartă detaliată a electronilor liberi din ionosferă, depășind în anumite zone capacitățile stațiilor de monitorizare.
Conform Google, aceste hărți au demonstrat performanțe echivalente cu cele mai avansate hărți ionosferice disponibile și chiar au depășit acuratețea acestora în regiuni cum sunt India și Europa de Est.
Beneficii pentru navigație și știință
Toate aceste date ar putea conduce la îmbunătățiri în navigația GPS. Cercetătorii afirmă că noile hărți bazate pe telefoane Android au corectat mai bine erorile de poziționare față de modelele standard utilizate pe telefoane. În viitor, Google intenționează să integreze aceste îmbunătățiri în dispozitivele Android, ceea ce ar putea reduce erorile de poziționare și să fie de mare ajutor în situații de urgență.
În plus, rețeaua de telefoane oferă o modalitate de a observa fenomene interesante din ionosferă, cum ar fi bulele de plasmă, care sunt mai greu de surprins cu echipamentele tradiționale. Într-un caz interesant, cercetătorii Google au detectat o anomalie ecuatorială deasupra Asiei de Sud, care a fost confirmată ulterior de sateliți NASA.
„Măsurătorile făcute de telefoane dezvăluie dinamica ionosferei în detalii mai fine decât era posibil înainte,” a spus Brian Williams, co-autor al studiului Google. De asemenea, acest tip de date poate ajuta la detectarea activităților electromagnetice asociate cu furtunile solare, așa cum s-a întâmplat în America de Nord în mai 2024.
Implicații pentru viitor
Hărțile ionosferice generate din datele telefoanelor mobile oferă oamenilor de știință o nouă perspectivă asupra efectelor furtunilor geomagnetice asupra ionosferei. În timp ce telefoanele continuă să furnizeze date despre aceste fenomene, cercetătorii vor putea înțelege mai bine modul în care să prevină și să reacționeze la evenimentele periculoase cauzate de furtuni solare.
Cu progresele aduse de rețeaua de telefoane Android, cartografierea ionosferei devine mai accesibilă și detaliată. Acest lucru poate aduce îmbunătățiri semnificative nu doar în navigație, ci și în diverse domenii științifice care depind de cunoașterea stării atmosferice.
