Comment la NASA, la NOAA et l’IA pourraient sauver Internet des tempêtes solaires dévastatrices
Si vous lisez cet article sur le Nextgov/FCW site Web, alors la bonne nouvelle est qu’Internet n’a pas été détruit par une puissante tempête solaire. Mais la mauvaise nouvelle est que des conditions météorologiques spatiales dévastatrices sont toujours prévues et pourraient arriver à tout moment au cours des deux prochaines années.
D’une part, la communauté scientifique est enthousiasmée par l’approche du maximum solaire, moment où l’activité solaire du soleil est la plus grande, période pendant laquelle certaines activités solaires, ainsi que des événements comme les aurores boréales, seront plus facilement observables. La NASA, par exemple, a déclaré une grande année de l’héliophysique commençant en octobre et se poursuivant jusqu’en décembre 2024. Au cours de cette grande année, l’agence parrainera diverses activités, depuis des soirées d’observation du soleil jusqu’à des événements scientifiques citoyens, conçues pour profiter de l’activité solaire accrue afin d’en apprendre davantage sur notre étoile natale.
Mais les maximums solaires présentent également un inconvénient potentiel majeur. Pendant les maximums solaires, la possibilité de grandes tempêtes géomagnétiques augmente. Au cours de ces tempêtes, des panaches de gaz plasmatique surchauffé peuvent être éjectés du soleil avec une telle force qu’ils peuvent traverser 93 millions de kilomètres d’espace et frapper la Terre. Et comme les éjections de masse coronale sont chargées électriquement, elles peuvent facilement détruire des équipements électriques et informatiques, même à grande échelle. Heureusement, ce sont des événements rares, mais ils surviennent.
L’un des événements de tempête solaire les plus connus s’est produit lors d’un maximum solaire en 1859. Connu sous le nom d’événement de Carrigan, l’éjection de masse coronale a frappé la Terre à une époque où les équipements électriques et de communication en étaient encore à leurs balbutiements. Et malgré cela, cela a causé beaucoup de dégâts. Presque tout le réseau télégraphique aux États-Unis et en Europe a connu des pannes de courant. Pendant ce temps, des opérateurs télégraphistes ont déclaré avoir été choqués par leur équipement ou que le papier utilisé par leurs machines prenait parfois feu. Certains opérateurs télégraphiques astucieux ont retiré les batteries de leurs appareils, qui étaient détruites par le plasma chargé électriquement, et ont pu envoyer et recevoir des messages en utilisant uniquement l’énergie générée par l’événement lui-même.
Il va sans dire que les effets d’un tel événement aujourd’hui, maintenant que le monde est entièrement câblé et alimenté, seraient bien plus dévastateurs. Imaginez si une partie entière du monde était confrontée à une panne de courant pendant des mois, ou si nos réseaux informatiques et Internet cessaient soudainement de fonctionner. C’est une sorte de scénario cauchemardesque auquel peu de personnes ou de pays sont prêts à faire face.
Il n’y a aucune garantie que le prochain maximum solaire produira une violente tempête solaire ou un événement d’éjection de masse coronale. Même le cycle normal de 11 ans de l’intensité du soleil n’est pas toujours prédit avec précision. Parfois, cela se produit après neuf ans, et parfois jusqu’à 14 ans s’écoulent entre les cycles. Les scientifiques n’ont pas non plus toujours raison lorsqu’ils prédisent l’intensité des événements et les tempêtes qui en résultent. En 2010, le gouvernement prévenait que le prochain maximum solaire, attendu en 2013, pourrait être dévastateur. Cet événement ne s’est produit que l’année suivante, en 2014, et s’est avéré être l’un des plus faibles jamais enregistrés. En réalité, personne ne sait vraiment si le maximum solaire à venir sera important, mais la possibilité qu’il soit énorme se profile certainement.
Défenses terrestres contre les tempêtes solaires
Nous, les humains, ne pouvons pas faire grand-chose pour prévenir les tempêtes solaires ou même protéger notre planète de leurs effets. Cependant, avec suffisamment d’avertissement, les réseaux électriques et les équipements informatiques pourraient être arrêtés et protégés des pires effets d’un événement, puis remis sous tension une fois la tempête passée. Mais pour cela, nous avons besoin d’un bon système d’alerte précoce.
La NASA et le Centre de prévision météorologique spatiale de la National Oceanic and Atmospheric Administration s’appuyaient principalement sur un seul satellite pour les alertes de tempête solaire : l’Advanced Composition Explorer, ou ACE. Cependant, après le maximum solaire, heureusement doux, de 2014, l’âge du satellite ACE a commencé à devenir préoccupant, puisqu’il avait alors dépassé sa durée de vie opérationnelle de plus de 10 ans. Il a été renforcé sous la forme du nouveau satellite DSCOVR Deep Space Climate Observatory en 2015, qui gère désormais l’essentiel de ces tâches de prévision, bien que ACE soit toujours utilisé pour des activités de support.
ACE et DSCOVER surveillent ensemble les injections de couronne et peuvent avertir de l’approche de tempêtes solaires jusqu’à une heure avant qu’elles ne frappent la Terre. Ce n’est pas beaucoup de temps, mais si les fournisseurs d’infrastructures critiques sont prêts à recevoir les avertissements qu’ils pourraient donner à mesure que le nouveau maximum solaire s’accélère, cela pourrait être suffisant pour au moins mettre hors tension certains réseaux. Néanmoins, un peu plus de temps entre les avertissements et l’impact d’une tempête solaire serait utile.
Pour cela, l’intelligence artificielle pourrait être en mesure d’offrir un coup de main. Un groupe appelé Frontier Development Lab, qui est un partenariat public-privé comprenant la NASA, l’US Geological Survey et le ministère de l’Énergie, a chargé l’IA d’essayer de prédire les tempêtes solaires imminentes avant qu’elles ne se produisent.
Selon l’équipe travaillant sur le projet, l’IA a été alimentée par les données de quatre missions d’exploration solaire précédentes ACE, Wind, IMP-8 et Geotail, ainsi que par des informations provenant de stations au sol du monde entier qui ont enregistré les tempêtes et les événements solaires. L’IA était chargée d’analyser les conditions solaires menant à une tempête solaire afin de prédire les futures.
Et de l’avis de tous, l’IA a extrêmement bien réussi dans cette tâche. Il est désormais capable de prédire avec précision les tempêtes solaires jusqu’à 30 minutes avant qu’elles ne se produisent, avec des prévisions mises à jour toutes les minutes jusqu’à ce que la tempête attendue se produise.
Grâce à cette IA, il est désormais possible de faire des prévisions mondiales rapides et précises et de prendre des décisions éclairées en cas de tempête solaire, minimisant ainsi voire empêchant la dévastation de la société moderne, a déclaré Vishal Upendran du Centre interuniversitaire d’astronomie et d’astrophysique de Inde. Upendran est l’auteur principal d’un article détaillant le projet basé sur l’IA récemment publié dans la revue Space Weather.
Le code utilisé pour le projet de prévision météorologique spatiale a été créé à l’aide de tous les actifs open source, ce qui, selon Upendran, permettra aux fournisseurs d’infrastructures critiques de le modifier et de l’intégrer dans leurs opérations individuelles.
Bien qu’il n’existe pas encore de véritable défense contre les tempêtes solaires et les éjections de masse coronale comme celle qui a frappé le réseau télégraphique en 1859, le nouveau réseau de satellites soutenu par le système de prévision météorologique spatiale de l’IA devrait au moins nous donner un petit aperçu. avertissement avant qu’une nouvelle tempête ne frappe. Ainsi, même si le maximum solaire imminent de 2024 ou 2025 produisait une tempête solaire dévastatrice, l’événement serait au moins capable de survivre et quelque peu atténuable, par opposition à une catastrophe mondiale qui surviendrait, littéralement, dans un ciel bleu clair.
John Breeden II est un journaliste et critique primé possédant plus de 20 ans d’expérience dans le domaine de la technologie. Il est le PDG de Bureau des rédacteurs techniques, un groupe qui crée du contenu de leadership éclairé technologique pour les organisations de toutes tailles. Twitter : @LabGuys