สมาร์ทโฟนสามารถสร้างหอสังเกตการณ์สภาพอากาศในอวกาศแบบกระจายได้

สมาร์ทโฟนสามารถสร้างหอสังเกตการณ์สภาพอากาศในอวกาศแบบกระจายได้

เครื่องวัดค่าสนามแม่เหล็กที่พบในสมาร์ทโฟนบางรุ่นอาจช่วยให้อุปกรณ์ต่างๆ สามารถสร้างหอสังเกตการณ์สภาพอากาศในอวกาศแบบกระจายได้ นั่นคือข้อสรุปผู้ซึ่งได้ศึกษาความสามารถของสมาร์ทโฟนรุ่นยอดนิยม 4 รุ่นในการตรวจจับการรบกวนเล็กน้อยต่อสนามแม่เหล็กโลก หลังจากการถือกำเนิดของ iPhone รุ่น 3GS ในปี 2009 ซึ่งมีชิปวัดสนามแม่เหล็ก  แบบ 3 แกน 

เซ็นเซอร์

ดังกล่าวได้กลายเป็นสิ่งที่พบได้ทั่วไปในสมาร์ทโฟนและอุปกรณ์ผู้บริโภคอื่นๆ พวกมันถูกใช้โดยแอพสมาร์ทโฟนหลายประเภทตั้งแต่เข็มทิศไปจนถึงเครื่องตรวจจับโลหะที่เป็นเหล็ก และมีความสนใจเพิ่มขึ้นในการใช้เครื่องวัดสนามแม่เหล็กสำหรับการนำทางเมื่อไม่มีสัญญาณ เช่น เมื่อผู้ใช้อยู่ในห้างสรรพสินค้า

แม้ว่าเครื่องวัดสนามแม่เหล็กของสมาร์ทโฟนจะมีการใช้งานอย่างแพร่หลาย แต่ก็ยังไม่ชัดเจนว่าแอปดังกล่าวจะได้รับผลกระทบจากการหยุดชะงักของสนามแม่เหล็กโลกที่เกิดจากพายุสุริยะอย่างไร ซึ่งเกี่ยวข้องกับกระบวนการรุนแรงในดวงอาทิตย์ เช่น การพุ่งออกมาของมวลโคโรนา

ข้อผิดพลาดที่สำคัญตอนนี้ได้แสดงให้เห็นว่าข้อผิดพลาดที่สำคัญในการอ่านค่าสนามแม่เหล็กของสมาร์ทโฟนอาจเกิดจากการหยุดชะงักของระดับพายุสุริยะ แม้ว่าข้อผิดพลาดเหล่านี้จะส่งผลเสียต่อการใช้งานเข็มทิศและการกำหนดตำแหน่ง เชื่อว่าความไวนี้อาจถูกควบคุมเพื่อสร้างหอดูดาวสภาพอากาศ

อวกาศวิทยาศาสตร์พลเมืองที่ครอบคลุมพื้นที่ขนาดใหญ่ของโลก ทดสอบสมาร์ทโฟนยอดนิยม 4 รุ่น เครื่องวัดสนามแม่เหล็กของโทรศัพท์แต่ละเครื่องได้รับการประเมินในสองวิธี ประการแรกสร้างข้อมูลแมกนีโตมิเตอร์สังเคราะห์สำหรับเหตุการณ์พายุแม่เหล็กโลก 2 เหตุการณ์ในอดีต โดยการรวมข้อมูลหอดูดาว

แม่เหล็กที่เกิดขึ้นจริงกับโปรไฟล์สัญญาณรบกวนทั่วไปของเซ็นเซอร์แต่ละตัว ประการที่สอง สมาร์ทโฟนแต่ละรุ่นอยู่ภายใต้สนามแม่เหล็กจริงที่สร้างโดยคอยล์ เพื่อกำหนดการตอบสนองที่สมบูรณ์ต่อการรบกวนประมาณ 1 µT นี่คือเปอร์เซ็นต์หรือสองของความแรงของสนามแม่เหล็กโลก 

และเทียบได้

กับการเปลี่ยนแปลงที่เกิดจากพายุสุริยะและความไวของแอปเครื่องวัดสนามแม่เหล็ก ในบรรดาสมาร์ทโฟนสี่เครื่องที่ทดสอบ สมาร์ทโฟนที่ไวที่สุดได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็น iPhone 6S และ Galaxy Note 5 ซึ่งตรวจจับพายุที่แรงกว่าได้ที่อัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนสูงถึง 8

โซนออโรร่าชี้ให้เห็นว่าชิปเครื่องวัดสนามแม่เหล็กที่ใช้ในอุปกรณ์ทดสอบแต่ละเครื่องนั้นเป็นของเก่าปี 2012–13 ซึ่งหมายความว่าโทรศัพท์รุ่นใหม่อาจทำงานได้ดีกว่า ข้อมูลพายุจำลองพบว่าแม่เหล็กของสมาร์ทโฟนได้รับการพิสูจน์แล้วว่าอ่อนแอกว่าที่ละติจูดกลางถึงสูง สิ่งนี้สอดคล้องกับโซนออโรรา

ที่เรียกว่าซึ่งพายุทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางธรณีแม่เหล็กที่ใหญ่ที่สุด ที่ละติจูดต่ำกว่า 38° ซึ่งการเปลี่ยนแปลงของสนามแม่เหล็กโลกมีไม่มาก ผลกระทบจะไม่เด่นชัดเท่าที่ควร“ภายใต้สถานการณ์บางอย่าง พายุแม่เหล็กโลกอาจเป็นสาเหตุสำคัญของข้อผิดพลาดในเข็มทิศและแอปพลิเคชัน

ระบุตำแหน่งอื่นๆ” รายงาน “การเปลี่ยนแปลงนี้อาจส่งผลต่อการเบี่ยงเบนหลายระดับในการใช้งานเข็มทิศแม่เหล็ก และนี่เป็นปัญหาสำหรับการใช้งานในทิศทางที่ต้องการทิศทางที่แม่นยำซึ่งต้องใช้สนามที่มีความเสถียรเป็นเวลาหลายชั่วโมงเพื่อการนำทางที่แม่นยำ”

อย่างไรก็ตาม 

พายุขนาดใหญ่ค่อนข้างหายาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งขณะนี้เราอยู่ในช่วงเวลาเงียบสงบในรอบ 11 ปีของวัฏจักรสุริยะ แม้ในช่วงที่ดวงอาทิตย์สูงสุด พายุลูกใหญ่จะโจมตีเพียงครั้งเดียวทุกๆ สองสามเดือน แท้จริงแล้ว ความเงียบสงบในปัจจุบันหมายความว่า ต้องจำลองพายุในอดีต แทนที่จะวัดเหตุการณ์

ที่เกิดขึ้นจริง “โอกาสพิเศษ”นอกเหนือจากการหยุดชะงักของแอพสมาร์ทโฟน กล่าวว่าความไวของเครื่องวัดสนามแม่เหล็ก “นำเสนอโอกาสพิเศษสำหรับการศึกษาทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงของโลกในสนามแม่เหล็กโลกระหว่างเหตุการณ์พายุสุริยะที่สำคัญ”

นักธรณีฟิสิกส์ เห็นด้วย แต่ชี้ให้เห็นว่าเสียงรอบข้างเป็นอุปสรรคสำคัญ “มีความเป็นไปได้ที่จะใช้โทรศัพท์มือถือเพื่อตรวจจับพายุแม่เหล็กโลก และมีโครงการเช่นนี้ที่ใช้เครื่องวัดสนามแม่เหล็กของโทรศัพท์อยู่แล้ว (เช่นCrowdMag )” เขากล่าวเสริมว่า “แต่ปัญหาที่แท้จริงคือมันไม่ง่ายเลย

ที่จะแยกแยะสัญญาณธรรมชาติจากเสียงที่มนุษย์สร้างขึ้นหรือการรบกวนโดยเฉพาะอย่างยิ่ง และโดยทั่วไปแล้วเครื่องวัดสนามแม่เหล็กของโทรศัพท์ก็มีเสียงดังมาก ดังที่แสดง“ความสะอาดของแม่เหล็ก”

กล่าวว่า “สำหรับแม่เหล็กโลก การมีเครื่องวัดค่าสนามแม่เหล็กที่ดีจริงๆ สองสามตัวพร้อมสัญญาณ

รบกวนที่ดีเยี่ยมและความสะอาดของสนามแม่เหล็กที่ดีที่สามารถตรวจจับพายุได้นั้นดีกว่ามาก ดีกว่าบันทึกที่แย่กว่าหลายล้านรายการ ซึ่งมีเสียงดังมากและมีแนวโน้มที่จะเกิดการรบกวนที่ไม่ทราบสาเหตุ ในขณะนี้ ฉันคิดว่าเครื่องวัดสนามแม่เหล็กของโทรศัพท์ไม่ไวพอสำหรับพายุขนาดใหญ่”

ว่าเขามองเห็นอาร์เรย์ของสมาร์ทโฟนที่ใช้สำหรับ “วัตถุประสงค์ทางการศึกษามากกว่าการวิจัยทางวิทยาศาสตร์” ทำให้ครูฟิสิกส์ระดับมัธยมศึกษาตอนปลายสามารถพูดคุยเกี่ยวกับสภาพอากาศในอวกาศเมื่อพวกเขาสอนวิชาแม่เหล็ก ด้วยเหตุนี้ จึงต้องการพัฒนาซอฟต์แวร์ที่จะรวมการวัดบนสมาร์ทโฟน

แห่งที่สี่ โดยมีศูนย์การรักษาที่จัดตั้งขึ้นทั้งสามแห่งเนื่องจากการอัปเกรดเป็นระบบภาพใหม่ภายในสิ้นปีนี้ “เราชอบประสบการณ์ของผู้ใช้ที่ใช้งานง่ายด้วย หลายร้อยรายการที่ครูสอนฟิสิกส์ทั่วสหรัฐอเมริกาทำขึ้นในปี 2023 เพื่อสร้างภาพยนตร์เกี่ยวกับความคืบหน้าของชุดพายุแม่เหล็กโลกที่กำหนดเป้าหมายทั่วประเทศ

แนะนำ ufaslot888g