בינה מלאכותית עשויה לסייע בעתיד בהתרעה מפני שיבושים במערכות ניווט לוויני בעקבות התפרצויות שמש. מחקר שפורסם (25.7.26) בכתב העת Scientific Reports מציג דגם למידה עמוקה שנועד לחזות את השינויים בכמות האלקטרונים ביונוספרה - שכבה באטמוספרה המשפיעה על מעברם של אותות לווין אל כדור-הארץ.
התפרצויות שמש חזקות משחררות קרינה בעוצמה גבוהה, המשנה בתוך זמן קצר את מצב היונוספרה. כתוצאה מכך עלולים להיגרם עיכובים ועיוותים באותות המגיעים מלוויני ניווט, ולהיפגע הדיוק של מערכות נווטן GPS ומערכות ניווט לוויני אחרות. ההשפעות עשויות להגיע גם לתקשורת רדיו ולשירותים נוספים הנשענים על לווינים.
הדגם למד את תגובת היונוספרה
החוקרים בחנו ארבע התפרצויות שמש חזקות שהתרחשו באוקטובר 2024 ובמאי 2025. הם שילבו נתונים על פעילות השמש ועל השדה המגנטי של כדור-הארץ, וביקשו לחזות את השינויים בכמות האלקטרונים הכוללת לאורך נתיב האות ביונוספרה - מדד המכונה TEC.
לצורך המחקר הופעל דגם המבוסס על רשת קולמוגורוב-ארנולד, שיטת למידה עמוקה המיועדת לזהות קשרים מורכבים בין משתנים. החוקרים בדקו גרסה אחת של הדגם בשילוב שיטת מיטוב וגרסה נוספת בלעדיה, והשוו את התוצאות למדידות שהתקבלו מתחנות GPS בהודו ובתאילנד ולתחזיות של דגמים מקובלים.
התוצאות הראו כי הדגמים המבוססים על בינה מלאכותית הצליחו בחלק גדול מהמקרים לחזות את השינויים ביונוספרה בדיוק גבוה יותר מהדגם היונוספרי המקובל שנבדק מולם. החוקרים סבורים כי השיטה עשויה לסייע בפיתוח תחזיות מקומיות ומדויקות יותר בזמן אירועי מזג אוויר בחלל.
עם זאת, אין מדובר בחיזוי מוקדם של עצם התפרצות השמש. הדגם מקבל נתונים על הפעילות השמשית והגאומגנטית ומנסה להעריך כיצד היונוספרה תגיב אליה. לכן השימוש האפשרי בו הוא כחלק ממערך התרעה רחב יותר ולא כמערכת עצמאית המזהה מראש התפרצויות.
משמעות אפשרית לישראל
מערכות ניווט לוויני משמשות בישראל בתעופה, בספנות, בתחבורה, בחקלאות מדויקת, במדידות, במיפוי ובתשתיות תקשורת. גם שיבוש קטן באות עלול להפחית את דיוק המיקום, בעיקר במערכות הדורשות רמת דיוק גבוהה או רציפות תפעולית.
תחזית מדויקת יותר של מצב היונוספרה עשויה לאפשר למפעילים להיערך מראש, להצליב את נתוני הניווט עם חיישנים ומקורות מידע נוספים ולהתריע בפני משתמשים על ירידה צפויה באמינות האות. היא עשויה להיות חשובה במיוחד בתעופה ובספנות, שבהן שיבושי ניווט מחייבים מעבר מהיר לאמצעי גיבוי.
המחקר עשוי לעניין בישראל גם בשל התלות הגדלה בשירותים לוויניים. עם זאת, אין להסיק ממנו כי ניתן כבר להפעיל את הדגם בארץ או כי הוא יפתור שיבושים הנגרמים מחסימה או מהטעיה מכוונת של אותות ניווט. המחקר עוסק בשיבושים טבעיים שמקורם בפעילות השמש, ולא בהפרעות אלקטרוניות מעשה ידי אדם.
מספר קטן של אירועים ותחנות
למחקר מגבלות משמעותיות. הדגם נבדק על ארבע התפרצויות שמש בלבד ועל נתונים משתי תחנות באזורים נמוכי רוחב גאוגרפי. תגובת היונוספרה משתנה בהתאם למיקום, לשעה, לעונה ולעוצמת הפעילות השמשית, ולכן אין ודאות שהדגם ישיג תוצאות דומות בישראל או באזורים אחרים בעולם.
כדי לבחון את יכולתו המעשית יהיה צורך לבדוק אותו על מספר גדול יותר של התפרצויות, בתחנות רבות ובאזורים בעלי מאפיינים גאוגרפיים שונים. נדרשת גם השוואה בתנאי אמת מול דגמים מתקדמים נוספים ובחינה של משך ההתרעה שניתן לקבל.
המאמר פורסם בשלב זה בגרסה שהתקבלה לפרסום אך טרם עברה את שלבי ההפקה והעריכה הסופיים של כתב העת. המו"ל מזהיר כי ייתכנו בגרסה זו שגיאות שיתוקנו לפני פרסום הנוסח הסופי. לפיכך, הממצאים מצביעים על כיוון מבטיח לשיפור תחזיות מזג האוויר בחלל - אך עדיין אינם מוכיחים שהמערכת בשלה להפעלה מבצעית.
תגובות
רגע, שקט פה מדי
דעתך חשובה - תהיו הראשונים להגיב על הכתבה