Google convirtió un millón de smartphones en laboratorios GPS

Los especialistas de Google han comenzado a cartografiar la ionosfera de la Tierra utilizando las antenas GPS de teléfonos comunes. En el estudio se utilizaron datos de 40 millones de usuarios de Android que dieron su consentimiento para participar en el proyecto.
El trabajo, publicado en la revista Nature, abre nuevas oportunidades para el estudio del clima espacial. La ionosfera se encuentra a altitudes que van desde los 50 hasta los 1500 kilómetros sobre la superficie del planeta, donde la radiación solar convierte los gases en nubes de partículas cargadas que pierden electrones.

El estado de esta capa afecta la calidad de las comunicaciones de radio en la Tierra. Las partículas eléctricamente cargadas reflejan y refractan las ondas de radio, permitiendo que las señales se propaguen a grandes distancias. Al mismo tiempo, la densidad y la composición química de la ionosfera cambian en respuesta a las fluctuaciones de la actividad solar.

La principal dificultad para los sistemas de navegación radica en la capacidad de esta capa para ralentizar las señales de radio de los satélites. El GPS determina las coordenadas con una precisión de hasta nanosegundos, por lo que cualquier retraso afecta críticamente el resultado. Sin un ajuste por el estado de la atmósfera, el margen de error en los cálculos puede alcanzar hasta cinco metros.

Anteriormente, para crear mapas de la ionosfera se utilizaba una red de estaciones terrestres. Estas rastreaban cómo las señales de diferentes frecuencias de un satélite pasaban a través de la atmósfera. Las ondas de baja frecuencia se ralentizan más que las de alta frecuencia, y esta diferencia en el tiempo permite calcular la densidad de partículas cargadas en el trayecto de la señal.

Los ingenieros de Google descubrieron que los teléfonos móviles modernos también pueden recibir señales en varias frecuencias. Los datos de dispositivos individuales contienen mucho ruido, pero al combinar las lecturas de millones de smartphones, se obtiene una imagen clara.

La información recopilada ya ha dado los primeros resultados: se han descubierto acumulaciones de plasma previamente desconocidas sobre el territorio de América del Sur. Este método es especialmente valioso para investigar aquellas regiones del planeta donde hay pocas estaciones de observación fijas.

Los datos obtenidos permitirán prever con mayor precisión el clima espacial. A futuro, esto ayudará a mejorar el funcionamiento de la navegación por satélite y ampliará el conocimiento de los científicos sobre los procesos en la ionosfera en diferentes partes del mundo.