As previsões de Inteligência Artificial da NASA podem nos preparar para as tempestades solares
Assim como os alerta de tornados em tempestades fortes, um novo modelo da NASA que combina Inteligência Artificial (IA) e dados de satélites poderá gerar alarmes para condições meteorológicas espaciais perigosas.
O novo modelo da NASA utiliza a IA para analisar as medições do vento solar feitas pelas naves espaciais (um fluxo contínuo de material proveniente do Sol) e prever o local que uma tempestade solar poderá atingir, em qualquer ponto da Terra, com 30 minutos de antecedência.
Isto poderia dar tempo suficiente para nos prepararmos para estas tempestades e evitar impactos graves nas redes elétricas e em outras infraestruturas críticas.
Material solar e seus impactos
O Sol lança constantemente material para o espaço - tanto num fluxo constante conhecido como "vento solar", como em rajadas mais curtas e mais energéticas de erupções solares.
Quando este material solar atinge o campo magnético da Terra (a "magnetosfera"), cria por vezes as chamadas tempestades geomagnéticas. Os impactos destas tempestades podem ser fracos ou extremos, mas num mundo cada vez mais dependente da tecnologia, os seus efeitos estão se tornando cada vez mais relevantes.
Por exemplo, uma tempestade solar destrutiva em 1989 causou queda de energia elétrica em todo o Quebec por 12 horas, deixando milhões de canadenses às escuras e fechando escolas, farmácias, mercados, empresas, etc.
A tempestade solar mais intensa até hoje
A tempestade solar mais intensa que se tem registro foi a Carrington, em 1859, que provocou incêndios em estações telegráficas e impediu o envio de mensagens. Se o evento Carrington acontecesse hoje, teria impactos ainda mais graves, como perturbações elétricas generalizadas, apagões persistentes e interrupções nas comunicações globais. Este caos tecnológico poderia afetar as economias e pôr em perigo a segurança e os meios de subsistência das pessoas em todo o mundo.
Além disso, o risco de tempestades geomagnéticas e de efeitos devastadores para a nossa sociedade está aumentando à medida que nos aproximamos do próximo "máximo solar" - um pico no ciclo de atividade de 11 anos do Sol - que deverá acontecer em 2025.
A Inteligência Artificial no contexto das tempestades solares
Para ajudar na preparação, uma equipe internacional de pesquisadores do Frontier Development Lab - uma parceria público-privada que inclui a NASA, o Serviço Geológico dos EUA e o Departamento de Energia dos EUA - tem utilizado a inteligência artificial (IA) para procurar ligações entre o vento solar e as perturbações geomagnéticas, que causam estragos na nossa tecnologia.
Os pesquisadores aplicaram um método de IA chamado "aprendizagem profunda", que treina os computadores para reconhecer padrões com base em exemplos anteriores. Eles utilizaram este tipo de IA para identificar relações entre as medições do vento solar feitas por missões heliofísicas (incluindo ACE, Wind, IMP-8 e Geotail) e as perturbações geomagnéticas observadas em estações terrestres em todo o planeta.
A partir daí, desenvolveram um modelo informático chamado DAGGER (Deep Learning Geomagnetic Perturbation) que pode prever com rapidez e precisão perturbações geomagnéticas em todo o mundo, 30 minutos antes da sua ocorrência. De acordo com a equipe, o modelo pode fazer previsões em menos de 1 segundo, que são atualizadas a cada minuto.
NASA-enabled AI Predictions May Give Time to Prepare for Solar Storms | NASA https://t.co/1m9jE9Pkyl
— matiere* (@matiere) March 31, 2023
From this, they developed a computer model called DAGGER (formally, Deep Learning Geomagnetic Perturbation) that can quickly and accurately predict geomagnetic disturbances pic.twitter.com/fqSP9a2zdz
A equipe do DAGGER testou o modelo com duas tempestades geomagnéticas que ocorreram em agosto de 2011 e em março de 2015. Em cada caso, o DAGGER conseguiu prever com rapidez e exatidão os impactos da tempestade em todo o mundo.
O DAGGER é o primeiro a combinar a análise rápida da IA com medições reais do espaço e de toda a Terra para gerar previsões atualizadas com frequência, que são rápidas e precisas para todos os locais do mundo.
Com modelos como este, é possível que um dia hajam sirenes de tempestades solares que avisem as centrais elétricas e centros de controle de satélites em todo o mundo.