Google използва милиони Android смартфони, за да картографира йоносферата на Земята и да подобри GPS

Специалистите на Google започнаха да картографират йоносферата на Земята с помощта на GPS антените на обикновени телефони. В изследването са включени данни от 40 милиона потребители на Android, които са се съгласили да участват в проекта.

Работата, публикувана в списание Nature открива нови възможности за изучаване на космическото време. Йоносферата се намира на височина от 50 до 1500 километра над повърхността на планетата – там слънчевата радиация превръща газовете в облаци от заредени частици, които губят електрони.

Качеството на радиокомуникациите на Земята зависи от състоянието на този слой. Електрически заредените частици отразяват и пречупват радиовълните, което позволява на сигналите да преминават големи разстояния. В същото време плътността и химическият състав на йоносферата се променят в отговор на колебанията в слънчевата активност.

Основното предизвикателство за навигационните системи е способността на този слой да забавя радиосигналите от спътниците. GPS определя координати с точност до наносекунда, така че всяко забавяне е от решаващо значение. Без корекция за въздушните условия грешката в изчисленията може да достигне до пет метра.

В миналото за създаването на карти на йоносферата се използваше мрежа от наземни станции. Те проследяваха как сигналите с различни честоти от един сателит преминават през атмосферата. Нискочестотните вълни се забавят повече от високочестотните – тази разлика във времето им позволява да изчислят плътността на заредените частици по пътя на сигнала.

Инженерите на Google установиха, че съвременните мобилни телефони също могат да приемат сигнали с различни честоти. Данните от отделните устройства съдържат много смущения, но когато се комбинират показанията на милиони смартфони, картината става ясна. Събраната информация вече е донесла първите резултати – над територията на Южна Америка са открити неизвестни досега струпвания на плазма. Методът е особено ценен за изучаването на онези региони на планетата, където има малко стационарни станции за наблюдение.

Всеки, който има телефон с Android и позволява на Google да събира данни от сензори с цел подобряване на точността на местоположението, може да участва в проучването. Но данните са обобщени така, че отделните устройства не могат да бъдат идентифицирани, казва фирмата.

Получените данни ще дадат възможност за по-точно прогнозиране на космическото време. В бъдеще той ще спомогне за подобряване на работата на спътниковата навигация и ще разшири разбирането на учените за процесите в йоносферата над различни части на земното кълбо.