IBM e NASA hanno presentato il più avanzato modello open-source per comprendere i dati di osservazione solare ad alta risoluzione e prevedere come l'attività solare influisca sulla Terra e sulla tecnologia spaziale.

Chiamato Surya, dal termine sanscrito che indica il Sole, il modello rappresenta un notevole progresso nell'applicazione dell'AI all'interpretazione delle immagini solari e alla ricerca sulle previsioni meteorologiche spaziali, fornendo uno strumento innovativo per proteggere le infrastrutture critiche – da quelle per la navigazione GPS alle reti elettriche e di telecomunicazione – dalla natura in continua evoluzione del Sole.

Il Sole è a 93 milioni di miglia di distanza, ma il suo impatto sulla nostra vita quotidiana è immediato e in continua crescita. I brillamenti solari e le espulsioni di massa coronale possono disabilitare i satelliti, causare disagi alla navigazione aerea, provocare blackout elettrici e rappresentare gravi rischi di radiazioni per gli astronauti. Con la crescente dipendenza dell'umanità dalla tecnologia spaziale e i piani per le esplorazioni nello spazio sempre più frequenti, la previsione accurata della meteorologia solare è diventata fondamentale.

Man mano che la dipendenza tecnologica dell’umanità cresce, aumenta anche la vulnerabilità legata alla meteorologia spaziale. Secondo una scala di rischio sistemica creata da Lloyd's, l'economia globale potrebbe essere esposta a perdite pari a 2,4 trilioni di dollari in cinque anni; la minaccia di un’ipotetica tempesta solare porterebbe a un'aspettativa di perdita di 17 miliardi. Recenti eventi solari hanno già dimostrato quali sono i rischi, interrompendo i servizi GPS, causando deviazioni dei voli e danneggiando i satelliti.

Gli effetti degli uragani solari possono causare:

• Danneggiamento di satelliti, veicoli spaziali e/o pericolo per gli astronauti presenti nello spazio
• Perdita di hardware satellitare e danneggiamento delle celle solari e dei circuiti
• Impatto sui viaggi aerei a causa di errori di navigazione e potenziale rischio di radiazioni per gli equipaggi e i passeggeri
• Diminuzione della produzione alimentare, poiché l'agricoltura può risentire delle interruzioni della navigazione GPS

Le implicazioni sono di natura sia accademica sia operativa. Il nuovo modello fornirà strumenti per aiutare gli esperti a pianificare le tempeste solari, che possono compromettere l'infrastruttura tecnologica della Terra.

"Pensate a questo modello come a una previsione del meteo per lo spazio", ha detto Juan Bernabe-Moreno, Direttore di IBM Research Europe, Regno Unito e Irlanda. "Proprio come ci prepariamo per eventi meteorologici pericolosi, dobbiamo fare lo stesso per le tempeste solari. Surya ci offre una capacità senza precedenti di anticipare ciò che sta per accadere, e non è solo un risultato tecnologico, ma un passo fondamentale verso la protezione della nostra civiltà tecnologica dallo stesso Sole che ci sostiene".

La previsione tradizionale della meteorologia solare si basa su visioni parziali del Sole tramite i satelliti, il che ha reso storicamente difficile ottenere previsioni accurate. Surya affronta questa tipica limitazione addestrandosi sul più grande dataset curato di dati osservazionali solari ad alta risoluzione. Questo dataset è progettato per aiutare i ricercatori a studiare e valutare meglio le attività critiche di previsione della meteorologia spaziale. Esempi di queste attività, su cui Surya è stata testata, includono la previsione dei brillamenti solari, la velocità dei venti solari, la previsione dello spettro solare ultravioletto e l'emergere di regioni attive sul Sole.

"Stiamo facendo incredibili passi avanti nella scienza guidata dai dati, incorporando la profonda esperienza scientifica di NASA negli ultimi modelli di AI", ha dichiarato Kevin Murphy, Chief Science Data Officer presso NASA Headquarters a Washington. "Sviluppando un foundation model addestrato sui dati di fisica solare di NASA, rendiamo più facile analizzare le complessità del comportamento del Sole con velocità e precisione senza precedenti. Questo modello imposta una comprensione più ampia di come l'attività solare influenzi i sistemi e le tecnologie critici su cui tutti sulla Terra facciamo affidamento".