30 Temmuz’da Rusya’nın Kamçatka Yarımadası açıklarında meydana gelen 8,8 büyüklüğündeki deprem, Pasifik Okyanusu’na yayılan bir tsunamiyi tetikledi.
Sismik merkezlerden ve derin okyanus basınç sensörlerinden gelen uyarılara ek olarak, bilim insanları şaşırtıcı bir yerden de erken uyarı aldı: üst atmosfer.
Aracınızın nereye gideceğini bilmesine yardımcı olan Küresel Konumlandırma Sisteminin (GPS) hata düzeltmesinin tsunamileri tespit etmeye yardımcı olabileceği ortaya çıktı.
Sinyal gönderme
GPS, bir sinyalin bir alıcı (mesela telefonunuz) ile uzaydaki birkaç GPS uydusu arasında seyahat etmesinin ne kadar sürdüğünü ölçerek çalışır.
Bu sinyaller sabit olan ışık hızında hareket eder. Bu, sinyalin size ulaşmasının ne kadar sürdüğünü biliyorsa, alıcınızın uyduların ne kadar uzakta olduğunu hesaplayabileceği anlamına gelir.
Telefonunuz birden fazla GPS uydusundan ne kadar uzakta olduğunuzu öğrendikten sonra nerede olduğunu bulabilir. Bu işleme trilaterasyon denir.
Maalesef GPS sinyalleri üst atmosferden, yani iyonosferden etkileniyor. İyonosfer, plazma halinde hareket eden birçok serbest elektron içerir.
Yerdeki GPS alıcıları ile uzaydaki uydular arasındaki radyo sinyalleri serbest elektronlarla etkileşime girerek onları yavaşlatır ve telefonunuza ulaşması daha uzun sürer.
Işık çok hızlı hareket ettiğinden, yalnızca birkaç milisaniyelik bir gecikme, doğrulukta metrelerce hataya neden olabilir.
Elektronlar dalgayı sürüyor
Bu nedenle, GPS operatörleri iyonosferi incelemek ve onun aktivitesini izlemek için çok fazla çaba harcıyor ve sonuçta Toplam Elektron Sayısını tahmin etmeye çalışıyor..
Bunu tahmin edebildiğinizde, GPS alıcınız iyonosferin neden olduğu hataları düzeltmek için gecikmeyi çıkarabilir.
İyonosfer oldukça değişkendir; güneş aktivitelerinden, gece ve gündüz döngülerinden ve atmosferin genel hareketinden etkilenir.
Bir tsunami sırasında, okyanus yüzeyinin büyük bir alanı tek bir hareketle yükselip alçalır ve bu da önemli miktarda havayı üzerine iter.
Atmosferdeki bu dalgalar uzaya kadar yükselerek iyonosferde dalgalanmalara neden oluyor ve bunlar daha sonra küresel navigasyon cihazları tarafından tespit edilebiliyor.
Bir günlük ihbar
NASA’nın GUARDIAN teknolojisinin hikayeye girdiği yer burasıdır.
Tüm NASA projeleri gibi bu da işkence görmüş bir kısaltmadır. GUARDIAN, GNSS Üst Atmosfer Gerçek Zamanlı Afet Bilgisi ve Uyarı Ağı anlamına gelir.
GNSS, GPS’in bir örneği olduğu Küresel Navigasyon Uydu Sistemi anlamına gelir.
29 Temmuz’da araştırmacılar GUARDIAN için otomatik bir sistem kurdular. İyonosfer verilerini sürekli kontrol edecek ve ilginç bir şey olursa bilim adamlarına bildirim gönderecekti.
Hemen ertesi gün, Kamçatka depreminin meydana gelmesinden 20 dakikadan kısa bir süre sonra iyonosferde dalgalanmalar tespit edildi.
Bu, tsunaminin Pasifik’teki yerleşim bölgelerine ulaşmasından önce 40 dakikalık bir uyarıya izin verdi.
Dünyadaki uzay teknolojisi
Bu arada, ABD-Fransız SWOT (Yüzey Suyu ve Okyanus Topografyası) uydusu, tsunami seyahat ederken tepeden geçti.
SWOT, diğer şeylerin yanı sıra, okyanus yüzeyinin yüksekliğini ortalamaya göre ölçer ve tsunaminin varlığını açıkça tespit eder. Bu dalgaların oşinografik modellerine değerli doğrulama ve geri bildirim sağladı.
Bu inanılmaz örnek olay çalışması, uzay teknolojisinin, yere düşündüğünüzden çok daha yakın uygulamalara sahip olduğunu gösteriyor.
