باحثو «نيويورك أبوظبي» يستخدمون الذكاء الاصطناعي لكشف تأثيرات الرياح الشمسية المدمرة

تمكن باحثون في جامعة نيويورك أبوظبي من تطوير نموذج ذكاء اصطناعي يمكنه التنبؤ بسرعة الرياح الشمسية قبل أربعة أيام من هبوبها بدقة عالية، ما يُعد تقدمًا مهمًا مقارنة بالأساليب الحالية في التنبؤ بهذه الظاهرة الفضائية.

كيف يساهم نموذج الذكاء الاصطناعي في تحسين التنبؤ بسرعة الرياح الشمسية؟

يُعد التنبؤ بسرعة الرياح الشمسية من التحديات الكبرى في علوم الفضاء، لكون هذه الرياح عبارة عن تيار مستمر من الجسيمات المشحونة التي تطلقها الشمس، وتؤثر بشدة على الغلاف الجوي للأرض وعلى الأجهزة الإلكترونية الفضائية. يعتمد النموذج المبتكر على تحليل صور الأشعة فوق البنفسجية عالية الدقة للشمس، التي تم الحصول عليها من مرصد ديناميكا الشمس التابع لوكالة ناسا، بدلًا من الأساليب التقليدية التي تعتمد على تحليل البيانات النصية فقط؛ ما أتاح للنموذج التعرف على الظروف الخاصة بانخفاض أو ارتفاع سرعة الرياح الشمسية. وبمقارنة نتائج هذا النموذج بالأساليب السابقة، تبين أنه حقق تحسنًا بنسبة 45% في دقة التنبؤ، و20% أفضل من نماذج الذكاء الاصطناعي التقليدية، مما يجعل التنبؤ بسرعة الرياح الشمسية أكثر موثوقية وفعالية.

أهمية التنبؤ بسرعة الرياح الشمسية في حماية التكنولوجيا والبنية التحتية

التنبؤ الدقيق بسرعة الرياح الشمسية ضروري لتقليل تأثيرها على الأقمار الصناعية وأنظمة الملاحة وشبكات الطاقة الأرضية، إذ يمكن لهذه الرياح أن تسبب اضطرابات فضائية تؤدي إلى تعطل الأجهزة في الفضاء وتعطل شبكات الكهرباء. وفي عام 2022، تسببت الرياح الشمسية في سقوط 40 قمرًا من شبكة ستارلينك التابعة لشركة سبيس إكس، مما يبرز الضرورة الملحة لتحسين أنظمة التنبؤ. بفضل النموذج الجديد، يمكن تقديم تحذيرات مبكرة للجهات المعنية، وتمكينها من اتخاذ إجراءات وقائية، وبالتالي تقليل المخاطر التي قد تنتج عن هذه الاضطرابات.

الأسلوب العلمي للمشروع ودور الذكاء الاصطناعي في علوم الفضاء

قاد الباحث ما بعد الدكتوراه داتاراج دوري وفريق مركز الفيزياء الفلكية وعلوم الفضاء بجامعة نيويورك أبوظبي الجهود لتدريب النموذج باستخدام الصور عالية الدقة وسجلات الرياح الشمسية التاريخية، مما مكن الذكاء الاصطناعي من التعرف على الأنماط والتغيرات المرتبطة بتقلبات سرعة الرياح الشمسية. هذه الطريقة تمثل نموذجًا حديثًا في دمج الذكاء الاصطناعي مع المراقبة الراديوية والنجومية لتوفير تنبؤات دقيقة يمكنها حماية الأقمار الصناعية وأنظمة الملاحة والطاقة. تقدم الدراسة رؤية جديدة حول كيفية استخدام الذكاء الاصطناعي لمواجهة تحديات مهمة في علوم الفضاء، حيث تساعد التنبؤات الدقيقة في تعزيز الاستعداد للاضطرابات الجوية الفضائية، مما يحفظ البنية التحتية الحيوية على الأرض وفي المدار الفضائي.

• النموذج يعتمد على تحليل صور الأشعة فوق البنفسجية بدقة عالية.
• تحقيق تحسين بنسبة 45% في دقة التنبؤ مقارنة بالطرق التقليدية.
• التنبؤ مقدّم قبل 4 أيام من حدوث الرياح الشمسية.
• استخدام سجلات تاريخية إلى جانب صور الشمس لتعزيز أداء النموذج.
• حماية الأقمار الصناعية وأنظمة الطاقة من أضرار الرياح الشمسية.