Hoy dia, más de 16 años de datos del clima espacial están disponibles públicamente por primera vez en la historia. Los datos provienen de sensores del clima espacial desarrollados por el Laboratorio Nacional de Los Alamos a bordo de los satélites del Sistema de Posicionamiento Global (GPS) de la nación. Los datos recientemente disponibles brindan a los investigadores un tesoro de mediciones que pueden usar para comprender mejor cómo funciona el clima espacial y cuál es la mejor manera de proteger la infraestructura crítica. como los satélites de la nación, aeronave, redes de comunicaciones, sistemas de navegación, y red de energía eléctrica.

"Los instrumentos de monitoreo del clima espacial desarrollados en Los Alamos se han utilizado en satélites GPS durante décadas, "dijo Marc Kippen, el gerente del programa de Los Alamos. "Hoy dia, 23 de los más de 30 satélites GPS en órbita del país llevan estos instrumentos. Cuando multiplica la cantidad de satélites que recopilan datos por la cantidad de años que llevan haciéndolo, totaliza más de 167 años satélites. Es realmente una cantidad de información sin precedentes ".

Los fenómenos meteorológicos espaciales extremos tienen el potencial de amenazar significativamente la seguridad y la propiedad en la Tierra, en el aire, y en el espacio. Por ejemplo, el peligro de una mayor exposición a la radiación de partículas cargadas liberadas durante una gran erupción solar podría requerir que los vuelos se desvíen de una ruta polar. Similar, explosiones repentinas de plasma y estructuras de campo magnético (eyecciones de masa coronal, o CME) de la atmósfera del sol y el viento solar de alta velocidad podría inutilizar significativamente grandes porciones de la red eléctrica. Las fallas en cascada resultantes podrían perturbar el control del tráfico aéreo, interrumpir el suministro de agua, e interferir con los dispositivos médicos que salvan vidas.

En el espacio, las partículas cargadas medidas por los sensores GPS de Los Alamos son el límite principal de cuánto tiempo puede operar un satélite en el espacio antes de sucumbir a los efectos dañinos de la radiación. En eventos extremos, esas partículas pueden causar un mal funcionamiento de los satélites o incluso una falla catastrófica de sistemas completos de satélites. Por ejemplo, en abril de 2010, una gran perturbación magnética resultó en una falla de comunicaciones, provocando que un satélite se desvíe incontrolablemente en el espacio y presentando un peligro para los satélites cercanos. En la actualidad, los científicos no pueden predecir cuándo ocurrirán estos eventos extremos, qué tan fuertes serán, o cuán severos serán los efectos. La publicación de datos de Los Alamos-GPS permite nuevos estudios que ayudarán a responder estas preguntas.

Los sensores Los Alamos-GPS miden continuamente la energía y la intensidad de las partículas cargadas, principalmente electrones y protones, energizado y atrapado en el campo magnético de la Tierra. Estas partículas atrapadas forman los cinturones de radiación de Van Allen, que son muy dinámicos, que varían en escalas de tiempo de minutos a décadas. Desde la órbita del GPS (aproximadamente 12, 600 millas sobre la Tierra), Los sensores satelitales sondean el cinturón de radiación más grande, que consiste principalmente en electrones energéticos. Cada uno de los 23 sensores de la actual constelación de GPS realiza mediciones detalladas de los cinturones cada seis horas. Juntos, los sensores proporcionan 92 mediciones completas de las correas todos los días. Las mediciones recién publicadas constituyen un registro global casi continuo de la variabilidad en este cinturón de radiación durante los últimos 16 años. incluyendo cómo responde a las tormentas solares. Los datos proporcionan un registro invaluable para comprender la variabilidad del cinturón de radiación que es clave para desarrollar modelos efectivos de predicción del clima espacial.

Los Alamos ha estado anticipando una mayor conciencia de la vulnerabilidad de la nación al clima espacial desde la década de 1990, cuando comenzó a alinear sus actividades de investigación del clima espacial con su programa de infraestructura crítica. "Esto llevó a la conciencia de que podíamos expandir la utilidad de nuestros datos del clima espacial a programas más allá de los requisitos específicos para los que fueron diseñados, "dijo Kippen.

La publicación pública de datos de partículas energéticas GPS se llevó a cabo bajo los términos de una Orden Ejecutiva de la Casa Blanca de octubre de 2016. Culmina años de trabajo entre la Oficina de Política Científica y Tecnológica y el Consejo de Seguridad Nacional para coordinar los esfuerzos interinstitucionales encaminados a mejorar la comprensión, predicción y preparación para fenómenos meteorológicos espaciales potencialmente devastadores. El objetivo específico de liberar datos del clima espacial de los activos de seguridad nacional, como los satélites GPS, es permitir la participación de una amplia comunidad científica en la mejora de la validación del modelo del clima espacial y las mejoras en la predicción del clima espacial y el conocimiento de la situación.