Έλληνες επιστήμονες μέσω ΑΙ κάνουν ασφαλέστερα τα διαστημικά ταξίδια του μέλλοντος

Ο Ήλιος είναι ένα παράξενο σώμα, έχει μία χαοτική δραστηριότητα. Δεν μπορείς να ξέρεις πότε εκεί που είναι ήρεμος μπορεί να δώσει μία έκρηξη πολύ δυνατότερη από ότι στο ηλιακό του μέγιστο. «Οποιοδήποτε φαινόμενο μπορεί να συμβεί. Η γη μας χωράει ένα εκατομμύριο φορές στον ήλιο, το άστρο μας του οποίου οι εκρηκτικές θυελλώδεις καταιγίδες εκτοξεύουν δισεκατομμύρια τόνους πλάσματος στο διαπλανητικό χώρο και αν η γη μας είναι στο στόχαστρο… θα τραντάξουν το μαγνητικό της πεδίο και να δημιουργήσουν γεωμαγνητικές καταιγίδες.

Εδώ είναι που δουλεύουμε με τα νέα επιστημονικά μας εργαλεία», αναφέρει μιλώντας στο ραδιόφωνο του ΑΠΕ-ΜΠΕ «Πρακτορείο 104,9 FM» και στην εκπομπή για θέματα στρατιωτικής, αμυντικής, αεροδιαστημικής τεχνολογίας, «Ειδικές Αποστολές» η Δρ. Όλγα Ε. Μαλανδράκη, διευθύντρια Ερευνών Φυσικής Διαστήματος στο Ινστιτούτο Αστρονομίας Αστροφυσικής Διαστημικών Εφαρμογών και Τηλεπισκόπησης στο Εθνικό Αστεροσκοπείο.

Η ελληνική επιστημονική πρωτοπορία και η σκοτεινή πλευρά του Ήλιου

Η ομάδα της δρ. Μαλανδράκη έχει δημιουργήσει μια σειρά από εργαλεία πρόγνωσης του ηλιακού καιρού εδώ και περίπου 5 χρόνια στα πλαίσια ερευνητικών προγραμμάτων των οποίων ηγείται ως επιστημονική υπεύθυνη από τη μεριά του Αστεροσκοπείου. Μαζί με μία ομάδα 5 ατόμων που δραστηριοποιούνται τόσο για την υλοποίηση με τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Διαστήματος, όσο και με την NASA ετοιμάζουν εργαλεία που πλέον θα αξιοποιούν και την Τεχνητή Νοημοσύνη στις νέες τους εκδόσεις.

«Είμαστε μέλος με τα εργαλεία μας του δικτύου ενημέρωσης για τον ηλιακό καιρό με άλλα ιδρύματα της European Space Agency, του Ευρωπαϊκού Διαστημικού Οργανισμού, της NASA της Ευρώπης θα λέγαμε, και τα εργαλεία μας έχουν ενταχθεί στις διαδικασίες του Οργανισμού. Έχουμε ένα σχετικό πρόγραμμα στο οποίο είμαι επιστημονική υπεύθυνη για αυτήν την αδιάλειπτη λειτουργία στα πλαίσια αυτού του δικτύου και πάμε πολύ καλά. Το εργαλείο πρόγνωσής μας περνάει πάρα πολλούς ελέγχους, περνάει πάρα πολλά τεστ τα οποία έχουμε περάσει εδώ και 5 χρόνια . Η ΝASA έδειξε ένα μεγάλο ενδιαφέρον και σε αυτό το εργαλείο πρόγνωσης του ηλιακού καιρού που έχουμε αναπτύξει και στα επόμενα» εξηγεί η κα. Μαλανδράκη.

«Επειδή είμαστε και στην περίοδο της Τεχνητής Νοημοσύνης (Τ.Ν ή A.I), μέσα σε μήνες μπορείς να εκπαιδεύσεις ένα σύστημα με όλα τα φαινόμενα του Ήλιου και να βγάλεις ένα μοντέλο πρόγνωσης με μεθόδους μηχανικής μάθησης. Η ομάδα μας διαθέτει και ανθρώπους πάρα πολύ σημαντικούς που μπορούν να τα δουλέψουν σε επίπεδο πληροφορικής και θα προχωρήσουμε σε μία Α.Ι προσέγγιση αυτών των εργαλείων πρόγνωσης ηλιακού καιρού εδώ στην Ελλάδα. Αυτό που μπορεί να προκύψει θα χρησιμοποιηθεί και σε αποστολή για τον 'Αρη ακόμη, ανάλογα με τα αποτελέσματα...» αποκάλυψε η Ελληνίδα επιστήμονας.

Η τεχνολογία της ομάδας των Ελλήνων επιστημόνων έχει και κάτι ιδιαίτερο που η αμερικανική NASA εκτίμησε ως σημαντικό χαρακτηριστικό. «Έχουμε ένα ιδιαίτερο στοιχείο. Όλα τα συστήματα (σ.σ πρόγνωσης) εξαρτώνται από το να βλέπουν τον Ήλιο και την ηλιακή έκρηξη στο φωτεινό ημισφαίριο, αυτό που βλέπουμε. Ο ήλιος περιστρέφεται, εμείς βλέπουμε ένα κομμάτι και μπορούμε να δίνουμε μια πρόγνωση, όμως 30% των σωματιδίων που βλέπουμε στην τροχιά της γης ξέρουμε ότι προέρχονται από εκρήξεις της άλλης, της σκοτεινή μεριάς του. Εργαλεία που έχουν αναπτυχθεί και από άλλα εργαστήρια στον κόσμο, δεν μπορούν να δώσουν κάποιο συμπέρασμα όταν δεν δουν την έκρηξη, επειδή όμως εμείς χρησιμοποιούμε ως προαγγέλλους τα ενεργειακά ηλεκτρόνια τα οποία έρχονται από αυτές τις εκρήξεις και δεν εξαρτώμεθα από αυτήν την παρατήρηση, δίνουμε σε αυτές τις περιπτώσεις μια εξαιρετική πρόγνωση όταν οι άλλοι δεν δίνουν τίποτα! Έτσι μας έχει επαινέσει λοιπόν η NASA που έδειξε μεγάλο ενδιαφέρον» αποκάλυψε η Ελληνίδα επιστήμονας η οποία προσέθεσε πως το Κέντρο Αστροναυτών στο Χιούστον των ΗΠΑ εστιάζει στο κομμάτι για τις ακτινοβολίες. «Είχα λοιπόν μία πρόταση εδώ και πέντε χρόνια να μπούμε και να συνεισφέρουμε στη φαρέτρα της NASA για την προστασία αστροναυτών και για το Φεγγάρι και για τον 'Αρη. Επομένως έχουμε διαρκώς ένα συνεχόμενο πρόγραμμα ερευνητικό, του οποίου είμαι επιστημονική υπεύθυνη, το οποίο διευθύνω και με την ομάδα μου και έτσι ενταχθεί αυτά τα εργαλεία στην υποδομή της NASA και χαίρουν μεγάλης αναγνώρισης», εξήγησε η κα. Μαλανδράκη.

«Τιθασεύουν» τα ηλεκτρόνια για να ειδοποιούν έγκαιρα και τη NASA

Η κα. Μαλανδράκη σημείωσε πως η βάση των εργαλείων πρόγνωσης της ομάδας είναι το Σύστημα Πρόγνωσης HESPERIA. «Η βάση μας είναι ένα πολύ απλό αξίωμα της φυσικής: έχουμε ηλεκτρόνια που εκτοξεύονται από τον ήλιο με πολύ γρήγορες ταχύτητες, φτάνουν στην τροχιά της γης και είναι προάγγελοι των ενεργειακών πρωτονίων, τα οποία ταξιδεύουν και θα φτάσουν περίπου σε μία, μιάμιση ώρα. Συνεπώς, έχουμε ένα… αργό αυτοκίνητο και ένα… σούπερσπορ μοντέλο! Το πρώτο φεύγει, φτάνει στη γη και σε μία μιάμιση ώρα ίσως όμως και πιο αργότερα, θα φτάσει το δεύτερο. Είναι αυτή η διαφορά ταχύτητας που είναι πολύτιμη. Καταγράφουμε λοιπόν τα ηλεκτρόνια και αυτά μας δίνουν μία πρόγνωση για τα βλαβερά σωματίδια. Έτσι αυτό το σύστημα μας δουλεύει. Είμαστε περήφανοι πως έχει μία αδιάλειπτη και επιχειρησιακή λειτουργία αυτή τη στιγμή», η Ελληνίδα διευθύντρια ερευνών Φυσικής Διαστήματος.

Τα εργαλεία αυτά πρόγνωσης έχουν ενταχθεί στην υποδομή της NASA και χαίρουν μεγάλης αναγνώρισης αλλά οι Έλληνες επιστήμονες δεν σταμάτησαν εκεί.«Στην πορεία μας είπαν να σας δώσουμε κι άλλη χρηματοδότηση, να αναπτύξετε και κάτι παραπάνω και έτσι εστιάσαμε στο σημείο L1 (σ.σ "Σημείο Λαγκράνζ L1", ένα βαρυτικά ισορροπημένο σημείο μεταξύ δύο ουράνιων σωμάτων) και τα διαστημόπλοια που είναι εκεί. Είπαμε, τι μπορείς να κάνεις στο ηλιακό σύστημα; Μπορείς να κάνεις πρόγνωση κάποιο άλλο σημείο; Αναπτύξαμε λοιπόν με το διαστημόπλοιο STEREO το λεγόμενο STEREO REleASE. Αναρωτηθήκαμε εάν μπορούμε να δούμε τη ραδιο-ακτινοβολία των ηλεκτρονίων κοντά στον ήλιο… προτού αυτά έρθουν εδώ! Με αυτό τον τρόπο έχουμε και μία ακόμη μαρτυρία και τώρα διαθέτουμε και ένα εργαλείο ακόμη πιο ανεπτυγμένο, πιο προοδευμένο που χρησιμοποιεί και τις ραδιο-εξάρσεις. Για όλα αυτά με τη NASA είμαστε στη διαδικασία ένταξης τους σ'αυτήν τη φαρέτρα εργαλείων πρόγνωσης που διαθέτει για το διαστημικό καιρό. Έχουμε λοιπόν μία ανάπτυξη πάνω σε αυτό πολύ ενδιαφέρουσα που έχει και μια πολύ σημαντική εφαρμογή να υλοποιήσει η ανθρωπότητα το όραμά της για να βγει από τον πλανήτη μας…», τόνισε η Ελληνίδα επιστήμονας.

Κρίσιμη προστασία για αστροναύτες και δορυφόρους

Η γνώση γύρω από τον ηλιακό καιρό προστατεύει όμως και τις τεχνολογίες πάνω στη γη ενώ οδηγεί στην προστασία των μελλοντικών αστροναυτών. «Η ειδικότητά μας με την ομάδα την οποία κατευθύνω και έχω τη χαρά να δουλεύω είναι τα Ηλιακά Ενεργειακά Σωματίδια, δηλαδή σωματίδια, ηλεκτρόνια και πρωτόνια, τα οποία εκτοξεύονται από τον ήλιο με μεγάλες ταχύτητες και καταφθάνουν σχεδόν την ταχύτητα του φωτός, σαρώνουν τα 150 εκατομμύρια χιλιόμετρα που είναι η απόσταση Γης-Ήλιου και έρχονται στην τροχιά μας. Ερχόμενα στην τροχιά μας μπορεί να είναι επιζήμια για διαστημόπλοια και δορυφόρους -που η κοινωνία μας εξαρτάται φυσικά απ' την λειτουργία τους. Από την άλλη, πολύ σημαντική επίπτωση τους μπορεί να είναι η επίπτωση στο σώμα των αστροναυτών ιδιαίτερα όταν οι άνθρωποι θα είναι σε διαπλανητική αποστολή τόσο προς το Φεγγάρι όσο και προς τον 'Αρη που είναι το όραμα της ανθρωπότητας που λαμβάνει χώρα τώρα σιγά σιγά με την αποστολή ARTEMIS της NASA. Προχωράμε στο να έχουμε ανθρώπους στο φεγγάρι και έπειτα να το έχουμε ως εφαλτήριο για αποστολή επανδρωμένη στον 'Αρη. Αυτοί οι άνθρωποι είναι σε κίνδυνο… Τα φαινόμενα αυτά που γίνονται στον ήλιο, το "χαλάζι" αυτό των πρωτονίων μπορεί να τους "λούσει" και να πάθουν αυτό το λεγόμενο acute radiation sickness. Να πάθουν ναυτίες ή ακόμα και θάνατο που μπορεί να προκαλέσει αυτή η μεγάλη δόση σε λίγο χρόνο που θα δεχτούν. Τα εργαλεία μας είναι χρήσιμα για την αποτροπή μιας τέτοιας ζημιάς», ανέφερε η κα. Μαλανδράκη.

«Στο βαθύ διάστημα, στον 'Αρη είσαι απροστάτευτος, δεν έχεις κάτι, δεν κρατάς… μια "ομπρέλα" από το "χαλάζι" πρωτονίων σε λούζει. Δεν μπορούν οι αστροναύτες να είναι απροστάτευτοι», εξηγεί.

«Συναγερμός» από τις ηλιακές καταιγίδες

«Η υγεία των αστροναυτών είναι κρίσιμη παράμετρος. Το πρόβλημα δεν είναι όταν παίρνεις δόσεις σιγά, σιγά αλλά το ότι μπορείς να πάρεις σε μερικές ώρες μια τεράστια δόση από τέτοια ηλιακή καταιγίδα. Και εμείς έχουμε τη χαρά να έχουμε αναπτύξει εργαλεία τα οποία κάνουν πρόγνωση των ηλιακών καταιγίδων και των επιπτώσεών τους. Συνεπώς, αν έχουμε ένα πλήρωμα το οποίο κατευθύνεται προς το φεγγάρι, ο σκοπός είναι να του πούμε έγκαιρα ότι θα συμβεί μία καταιγίδα και το έγκαιρα μπορεί να είναι μισή ώρα ή και κάτι παραπάνω ώρα. Αυτός είναι πολύ καλός χρόνος για να πάει να βρει καταφύγιο κάπου π.χ μέσα στο σκάφος. Επειδή μάλιστα ο 'Αρης δεν έχει μαγνητική ασπίδα, οι αστροναύτες είναι απροστάτευτοι όχι μόνο καθώς πηγαίνουν στο διαπλανητικό τους ταξίδι, αλλά και όταν είναι πάνω στον 'Αρη. Πρέπει κάπως να τους προστατέψεις στην επιφάνεια του Κόκκινου Πλανήτη και πώς θα γίνει αυτό; με την πρόγνωση με τον διαστημικό καιρό», περιέγραψε η διευθύντρια ερευνών Φυσικής Διαστήματος.

Με ποιο τρόπο θα γίνει αυτή η προστασία των αστροναυτών; «Δεν φτάνει η στολή τους, δεν φτάνει το διαστημόπλοιο. Πρέπει να υπάρχει μία έγκαιρη προειδοποίηση. Θα γίνει με το να μπουν δύο, τρία από αυτά τα εργαλεία πρόγνωσης πάνω στο διαστημόπλοιο. Εμείς αρχίζουμε και βλέπουμε ότι ωριμάζει το να είναι εκεί και το δικό μας ελληνικό εργαλείο. Θα ετοιμάζεται μία πληροφορία και από τα τρία εργαλεία στο διαστημόπλοιο και από αυτά θα υπάρχει ένα τελικό αποτέλεσμα ώστε ο αστροναύτης να ενημερώνεται πως θα γίνει καταιγίδα, θα του λέει "πήγαινε προστατέψου" το σύστημα πρόγνωση. Εμείς αρχίζουμε να καταλαβαίνουμε ότι αυτή η διαρκής συνεργασία με τη NASA θα οδηγήσει σε αυτό και οτιδήποτε έχουμε φτιάξει στο Αστεροσκοπείο στο έδαφος, θα πρέπει να το κάνουμε για το πείραμα που θα είναι πάνω στο διαστημόπλοιο...». εξηγεί η κα. Μαλανδράκη.

Το ρίσκο του Προγράμματος Απόλλων της NASA

Τι συνέβαινε στην εποχή του προγράμματος Αpollo όταν πήγαν οι άνθρωποι στο φεγγάρι; «Πριν δεν τα γνωρίζαμε όλα αυτά. Η ανθρωπότητα δεν τα ήξερε, ήτανε λίγο ρίσκο το Apollo και ξέρουμε τώρα για το 1972, μεταξύ δύο αποστολών Apollo αν είχε τύχει τον Αύγουστο του ‘72 και ήταν καθ' οδόν η καψούλα, θα είχαν πεθάνει όλοι οι αστροναύτες, γιατί τον Αύγουστο του ‘72 έγινε ένα από τα μεγαλύτερα φαινόμενα του ήλιου στην ιστορία, μεγάλες εκρήξεις σωματιδίων, πολύ βλαβερές, δηλαδή μεγάλες δόσεις… Δεν το γνώριζαν αυτό (σ.σ οι εμπλεκόμενοι), ήταν λίγο ρίσκο. Για το λόγο αυτό πιστεύω ότι δεν ξαναπήγε η ανθρωπότητα στο φεγγάρι, διότι αυξανόταν η γνώση αυτή του κινδύνου και αν δεν αντιμετωπιστεί το ζήτημα και δεν είναι προϋπόθεση η υγεία των αστροναυτών, δεν κάνεις το βήμα πλέον», εξήγησε η Ελληνίδα επιστήμονας.

Ευρώπη και ΗΠΑ αξιοποιούν τη ελληνική έρευνα μαζί αλλά και… διαφορετικά. «Ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος έχει άλλο τρόπο προσέγγισης και συγκεντρώνει όλα τα εργαλεία που παράγονται από την Ευρώπη σε ένα υπερχώρο από όπου που όλοι οι χρήστες θα τα χρησιμοποιούν ενώ NASA έχει πιο "επιθετικό τρόπο" αντιμετώπισης. Προχωρά στη χρήση των εργαλείων μας με την έννοια της προστασίας των αστροναυτών διότι έχει κάνει το πρόγραμμα ARTEMIS. Αυτή τη στιγμή το ARTEMIS-1 ολοκληρώθηκε με επιτυχία. Πήγε το καινούργιο διαστημόπλοιο το ORION και επέστρεψε καλά και έχουν επιλεγεί οι 4 αστροναύτες που θα πάνε στο ARTEMIS 2 τον ερχόμενο Απρίλιο που πρόσφατα μίλησαν και στο κοινό. Πηγαίνει άρα καλπάζοντας η NASA και κοιτάζει το αποτέλεσμα», εξήγησε περιγράφοντας τις ανάγκες σε εργαλεία πρόγνωσης ηλιακού, διαστημικού καιρού της Ευρώπης και των ΗΠΑ η Ελληνίδα επιστήμονας.

Η συνεργασία με τη NASA και η ώρα και του διαστημοπλοίου IMAP

«Σήμερα πάμε και σε άλλα πειράματα αφού τελικά εκτοξεύτηκε ένα μεγάλο, ένα σημαντικό διαστημόπλοιο, το IMAP. Αυτό μεταφέρει σωματιδιακό πείραμα πάνω και μας έχει δώσει εντολή η NASA με νέα χρηματοδότηση να προσαρμόσουμε αυτό που έχουμε κάνει με τα δεδομένα του νέου πειράματος επάνω στο IMAP. Αυτή είναι μια εξέλιξη, ένα ενδιάμεσο στάδιο και για το πείραμα που θα πετάξει στην επανδρωμένη αποστολή ARTEMIS της NASA. Ουσιαστικά θα οδηγεί στην ανάπτυξη της πληροφοριακή υποδομής. Τα πρώτα δεδομένα διαστημικού καιρού περιμένουμε να μας έρχονται από τον Γενάρη του 2026 στο καλύτερο σενάριο. Είναι λοιπόν ένα ενδιάμεσο στάδιο για να φτάσουμε στην υποδομή που θα κάνουμε για την αποστολή αστροναυτών. Όλα αυτά είναι πάρα πολύ σημαντικά να υπάρχει μία ποιότητα στο αποτέλεσμα των προγνώσεων του ηλιακού καιρού», τόνισε η κα. Μαλανδράκη.

Με αυτά τα ελληνικά εργαλεία πρόγνωσης, τον τρόπο μελέτης και πειραματισμού όπως αυτός θα γίνει και με το IMAP, η ομάδα των Ελλήνων επιστημόνων δουλεύει ώστε αποδεδειγμένα να δει πως η πρόγνωση δουλεύει σε μεγάλο ποσοστό. «Δεν μπορείς να πεις σε μια επιτυχία 100% και γι αυτό η NASA χειρίζεται τα άλλα εργαλεία σε μία συμπληρωματική βάση. Ο καθένας μας όμως ως επιστημονική προσπάθεια μπορεί να δώσει μία ψηφίδα της αλήθειας και οι αστροναύτες πρέπει να ενημερώνονται με τον καλύτερο τρόπο στον πηγαιμό για το διαπλανητικό ταξίδι προς το φεγγάρι ή προς κάπου πιο μακριά. Ο χρόνος προειδοποίησης, το advance warning time είναι μία κρίσιμη παράμετρος ώστε να προλαβαίνει ο αστροναύτης ακόμη και να είναι σε εξωτερική δουλειά, να μπει μέσα, να προστατευτεί. Στον 'Αρη περπατώντας οι αστροναύτες θα κάνουν μισή ώρα περπάτημα στο δρόμο για το καταφύγιο. Το φαινόμενο (σ.σ του Ήλιου) θα εξελίσσεται και εμείς θα τους το δώσουμε με το σύστημά μας ώστε αν τυχόν υποστούν μία πρώτη δόση, να μην είναι η μέγιστη και η πιο βλαβερή. Το εργαλείο μας επομένως είναι πολύ χρήσιμο και για εξωτερικές εργασίες στον 'Αρη», συμπληρώνει η κα. Μαλανδράκη.

«Είναι πολύ επίλεκτη η ομάδα που έχουμε στο επίπεδο της φυσικής και στο επίπεδο της πληροφορικής, του λογισμικού μηχανικών λογισμικού, είναι σε ένα πάρα πολύ ψηλό επίπεδο. Χαίρομαι ταυτόχρονα γιατί δίνουμε δουλειά σε νέους ανθρώπους που τελειώνουν διατριβές και δεν αναγκάζονται να φύγουν στο εξωτερικό ενώ έχουν αξιοπρεπείς μισθούς μέσα από αυτή τη διαδικασία», σχολιάζει η διακεκριμένη ειδικός στην Φυσικής Διαστήματος για την ομάδα των Ελλήνων που αναπτύσουν τα εργαλεία πρόγνωσης του καιρού του Ήλιου μας.

Με πληροφορίες από ΑΠΕ-ΜΠΕ