Ανάπτυξη δικτύου μετρητικών συστημάτων: εφαρμογή προτύπων για την έγκαιρη αναγνώριση γεγονότων κρίσιμων για τις τηλεπικοινωνίες και τις μεταφορές

Abstract

As part of this doctoral thesis were the following: Implemented a data collection and processing centre of the worldwide Neutron Monitor cosmic radiation measurements in real time at the University of Athens, The ANMODAP Centre (Athens Neutron Monitor Data Processing Centre) (Mavromichalaki et al., 2005) Using ANMODAP, became possible the early detection of Ground Level Events. Higher energy precursor particles are detected earlier than the great mass of lower energy which has the catastrophic results. The particles are used to produce the alarm (Alert Signal) in real time. The signal is particularly useful for satellite telecommunication systems and human health in the aviation and space missions. The warning system for the Ground Level Enhancements has been successfully tested both on historical data and in real time observations during the GLE 70 of 13 December 2006 (G. Souvatzoglou et al., 2009). The system has identified all the historical events, with notice periods, which precede the respective alerts from GOES satellites from 7 to 34 minutes. The research team of the cosmic radiation of the Department of Physics of the University of Athens, in cooperation with relevant European groups, launched a major new effort to create a pan-European network of high-resolution Neutron Monitors with the support of the European Union. This network is called: "Real-time database for high resolution Neutron Monitor measurements (NMDB)". Concerning the Ground Level Enhancements alert system in the future we will give weight to the effective application of the holding of the signal from stakeholders. Airline companies have already expressed their interest for information and protection of their crew and passengers. The European Space Agency ESA has also expressed their interest to develop applications of space weather forecasting. Interest has also occurred from companies that rent satellite time for satellite imagery. Finally scientific communities have expressed interest. A typical example is the proposal of the participating members of the program Euro-VO astronomical infrastructure for data access (EUROVO-AIDA, 2008) to cooperate on the exchange of data with ANMONDAP centre.

Στο πλαίσιο της διδακτορικής αυτής διατριβής πραγματοποιήθηκαν τα ακόλουθα: Υλοποιήθηκε ένα κέντρο ανταλλαγής και επεξεργασίας μετρήσεων νετρονίων σε πραγματικό χρόνο και σε παγκόσμιο επίπεδο στο σταθμό κοσμικής ακτινοβολίας του Πανεπιστημίου της Αθήνας, το ANMODAP Center (Athens Neutron Monitor Data Processing Center) (Mavromichalaki et al., 2005) Με χρήση του δικτύου σταθμών κατέστη δυνατός ο έγκαιρος εντοπισμός φαινομένου επίγειας επαύξησης κοσμικής ακτινοβολίας με εντοπισμό πρόδρομων σωματιδίων υψηλότερων ενεργειών από τη μεγάλη μάζα σωματιδίων χαμηλότερης ενέργειας τα οποία έχουν και τα καταστροφικά αποτελέσματα. Τα σωμάτια αυτά χρησιμοποιούνται για την παραγωγή του προειδοποιητικού σήματος (Alert Signal) σε πραγματικό χρόνο. Το σήμα είναι ιδιαίτερα χρήσιμο για δορυφορικά τηλεπικοινωνιακά συστήματα καθώς και για την υγεία των ανθρώπων κατά την αεροπλοΐα και τις διαστημικές αποστολές. Το σύστημα προειδοποίησης επίγειων επαυξήσεων κοσμικής ακτινοβολίας δοκιμάστηκε με επιτυχία τόσο σε ιστορικά δεδομένα όσο και σε πραγματικές συνθήκες που παρατηρήθηκαν στο γεγονός GLE 70 της 13 Δεκεμβρίου 2006 (G. Souvatzoglou et al., 2009). Το σύστημα εντόπισε το σύνολο των ιστορικών γεγονότων, με χρόνους προειδοποίησης, οι οποίοι προηγούνται των αντίστοιχων από τους δορυφόρους GOES από 7 έως και 34 λεπτά. Η ερευνητική ομάδα του σταθμού Κοσμικής Ακτινοβολίας του Τμήματος Φυσικής του ΕΚΠΑ, σε συνεργασία με αντίστοιχες Ευρωπαϊκές ομάδες, ξεκίνησε μια νέα σημαντική προσπάθεια δημιουργίας ενός πανευρωπαϊκού δικτύου μετρητών νετρονίων υψηλής ανάλυσης με την υποστήριξη της ευρωπαϊκής ένωσης. Το δίκτυο αυτό έχει την ονομασία: “Real-time database for high resolution Neutron Monitor measurements (NMDB)” Σχετικά με το σύστημα προειδοποίησης επίγειων επαυξήσεων θα δοθεί βάρος στην πραγματική εφαρμογή της εκμετάλλευσης του σήματος από τους ενδιαφερόμενους φορείς. Ήδη έχει εκδηλωθεί ενδιαφέρον από αεροπορικές εταιρείες για ενημέρωση και προστασία του πληρώματος και των επιβατών. Επίσης έχει εκδηλωθεί ενδιαφέρον από την ευρωπαϊκή επιτροπή διαστήματος ESA για την ανάπτυξη εφαρμογών πρόγνωσης του διαστημικού καιρού. Ενδιαφέρον έχει επίσης εκδηλωθεί από εταιρείες ενοικίασης δορυφορικού χρόνου για την λήψη δορυφορικών φωτογραφιών. Τέλος ενδιαφέρον εκδήλωσαν επιστημονικές κοινότητες. Χαρακτηριστικό παράδειγμα αποτελεί η πρόταση των συνεργαζόμενων φορέων του προγράμματος Euro-VO astronomical infrastructure for data access (EUROVO-AIDA, 2008).