Плазменные пузыри в атмосфере научились находить с помощью ИИ

Технология может пригодиться компаниям, управляющим группировками спутников.

Исследователи из Национального центра космических наук Китая и Пекинского университета предложили новый метод обнаружения экваториальных плазменных пузырей. Это аномалии в ионосфере, способные вызывать сбои в работе спутниковой навигации и радиосвязи.

Плазменные пузыри представляют собой области, где плотность ионизированного газа в атмосфере снижается. Обычно они появляются на высоте по меньшей мере 50 километров от поверхности Земли.

Пузыри формируются после захода солнца вблизи магнитного экватора, их размеры могут исчисляться десятками километров. Из-за изменения плотности газа ионосфера начинает искажать проходящие через нее сигналы.

До сих пор отслеживать такие пузыри было сложно из-за их невидимости и небольшого периода существования. Китайские ученые обратили внимание на ночное свечение ионосферы — слабый свет, возникающий при рекомбинации плазмы. Оказалось, плазменные пузыри вызывают локальные искажения в этом свечении.

Система обнаружения плазменных пузырей создана на базе нейросети. Для обучения модели использовались фотографии, сделанные на протяжении десяти лет; модель может распознавать пузыри с точностью до 88%.

Авторы проекта отмечают, что основной недостаток их системы — это его зависимость от условий свечения, становящегося менее выраженным во время периодов низкой солнечной активности.

Тем не менее, ожидается, что новая технология обнаружения плазменных пузырей может лечь в основу системы раннего предупреждения для операторов спутниковой навигации и радиосетей.