Los navegadores GPS son ampliamente utilizados, en parte porque están integrados en teléfonos inteligentes y automóviles. Sin embargo, la posición que proporcionan no siempre es fiable, ya que la señal transmitida por los satélites GPS puede presentar fallos de funcionamiento debido a las turbulencias en la atmósfera superior.
Publicado en Scientific Reports, una revista del grupo Nature, un estudio porIstituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) titulado “Climatología de irregularidades ionosféricas sobre Svalbard a partir del ciclo solar 23”, dedicado a las perturbaciones inducidas en las señales GPS por la ionosfera en la región ártica y causadas por tormentas solares.
El INGV ostenta el récord mundial de la serie histórica más larga de datos adquiridos por un receptor GPS configurado para estudiar la formación de irregularidades ionosféricas que provocan el efecto conocido como “centelleo”.
El receptor, ubicado en las islas Svalbard frente a las costas de Noruega –79° de latitud norte–, es más sensible a los efectos de las tormentas solares, donde son más eficaces para generar perturbaciones en la atmósfera superior, poniendo en peligro el posicionamiento por satélite y el uso de sistemas de navegación basados en satélites (GPS).
Dada la creciente necesidad de un posicionamiento satelital cada vez más preciso y la necesidad de minimizar el impacto ambiental de las actividades humanas, el estudio de las centelleos en latitudes polares se ha vuelto crucial en el campo de la meteorología espacial, lo que ayuda a la confiabilidad de la tecnología, con especial referencia al apoyo a la aviación civil.
Los datos están disponibles desde finales de 2003 y han permitido estudiar la probabilidad de estas perturbaciones a lo largo de un ciclo solar, es decir, a lo largo del periodo de tiempo, aproximadamente 11 años, durante el que el Sol manifiesta su gran variedad: desde la quietud extrema durante los periodos de mínima actividad solar hasta los fenómenos explosivos que pueden afectar a la Tierra durante los periodos de máxima actividad.
La capacidad de considerar todo tipo de fenómenos generados por el sol ha permitido estudiar dónde y cuándo se deteriora la señal GPS, mitigando así el riesgo de posicionamiento incorrecto para los usuarios.
foto 1 - Probabilidad de perturbación de la señal GPS en función de la latitud y la hora del día (en una referencia magnética) para diferentes niveles de perturbación solar (condiciones tranquilas a la izquierda, condiciones de perturbación leves a moderadas en el centro, condiciones fuertes a extremas a la derecha).
Además, desde finales de 2015, el INGV también ha estado estudiando las señales emitidas por la constelación europea de posicionamiento por satélite "Galileo", recibidas en paralelo por el receptor en las Islas Svalbard. Nacido de un acuerdo entre la Unión Europea y la Agencia Espacial Europea (ESA), "Galileo" representa una alternativa viable al GPS, propiedad del gobierno estadounidense.
El estudio destacó que, aunque el GPS y Galileo están expuestos a los mismos peligros, la constelación europea parece tener mayor resistencia a las perturbaciones de origen solar.
foto 2 Comparación de la probabilidad de interferencia entre la señal GPS (izquierda) y la señal Galileo (derecha) en función de la latitud y la hora del día (en una referencia magnética). Las zonas de alta probabilidad de interferencia son menores para Galileo que para GPS.
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