Smartphone che diventano strumenti scientifici avanzati per creare una delle mappe più dettagliate sulla ionosfera. È questo il risultato del recente studio condotto da Google e dall’Università del Colorado Boulder (CU Boulder), che apre nuove prospettive per migliorare la precisione della tecnologia GPS a livello globale e al tempo stesso lo studio dello spazio.
Ionosfera, una regione difficile da mappare
Partiamo intanto dalle basi. Per ionosfera si intende la fascia di plasma che si trova oltre 350 chilometri sopra la superficie terrestre. Ambiente dinamico e mutevole, la ionosfera è influenzata dall’attività solare, o meglio dalle radiazioni solari, che ionizzano gli atomi e le molecole, creando un plasma di particelle cariche.
Proprio queste particelle possono compromettere la precisione del GPS, che dipende da segnali radio inviati dai satelliti. E a causa di questo limite “siderale”, fino ad oggi la sua mappatura si basava su una rete limitata di stazioni radar, coprendo solo il 14% della superficie globale.
Per superare questa limitazione, i ricercatori della Colorado Builder (in collaborazione con Google) hanno utilizzato i sensori GPS degli smartphone Android per raccogliere dati su come l’atmosfera distorce i segnali provenienti dai satelliti.
Gli smartphone Android che mappano lo spazio
Perché affidarsi a costose parabole radar quando si potrebbe mappare la ionosfera utilizzando i sensori degli smartphone Android? È proprio da questa idea che è partita tutta la ricerca condotta da Brian Williams (Google Research) e Jade Morton (docente presso il Dipartimento di Ingegneria Aerospaziale della CU Boulder).
In breve, le mappe della ionosfera vengono create utilizzando misurazioni aggregate dei segnali radio tra i satelliti e i ricevitori presenti in alcuni dispositivi Android. Grazie all’uso dei dati provenienti dagli smartphone, lo studio ha dimostrato che è possibile mappare il 21% della ionosfera. Questo potrebbe portare a un raddoppio della precisione dei dispositivi GPS, e migliorare così applicazioni come l’atterraggio degli aerei e la navigazione autonoma.
Ma non solo. I ricercatori hanno catturano con questa mappa anche fenomeni come le “bolle di plasma”. Sono delle regioni contenenti basse concentrazioni di particelle cariche, che si formarono e si spostano all’interno della ionosfera. Proprio nel maggio 2024 queste bolle sono state “catturate” da questi smartphone Android durante una potente tempesta solare che ha colpito la Terra, in particolare il Sud America.
La stessa professoressa Morton è rimasta sorpresa di tutti questi risultati prodotti da dei semplici smartphone: “Ho trascorso la mia vita a costruire strumenti dedicati per fare ricerca scientifica. Ma man mano che la tecnologia avanza nella nostra società, vediamo tutti questi sensori a nostra disposizione che hanno molta più potenza di quanto avessimo mai immaginato”.
I ricercatori hanno reso pubblici i dati raccolti sul proprio articolo pubblicato su Nature.
