几个世纪以来，天文学家对太阳活动的研究越来越深入。今天，计算机是了解太阳行为及其在空间天气事件中的作用的核心。

2020 年 10 月通过的两党 PROSWIFT(促进空间天气研究和观测以改进对明天的预测)法案正式确定了开发更好的空间天气预报工具的必要性。

阿拉巴马大学亨茨维尔分校空间科学杰出教授尼古拉·波戈雷洛夫 (Nikolai Pogorelov) 一直在使用计算机研究太空天气，他解释说：“太空天气需要实时产品，这样我们才能在事件发生之前预测影响，而不仅仅是事后。”几十年。“这个主题——与国家太空计划、环境和其他问题有关——最近升级到了一个更高的层次。”

对许多人来说，太空天气似乎是一个遥远的问题，但就像一场流行病——我们知道这是可能的和灾难性的——我们可能直到为时已晚才意识到它的危险。

Pogorelov 说：“我们没有考虑到这一点，但极端空间天气影响会影响电气通信、GPS 和日常小工具。”

此外，美国正在计划前往其他行星和月球的任务。所有这些都需要非常准确的空间天气预测——用于航天器的设计和提醒宇航员注意极端事件。

在美国国家科学基金会 (NSF) 和 NASA 的资助下，Pogorelov 领导了一个团队，致力于改进最先进的空间天气预报。

“这项研究融合了复杂的科学、先进的计算和令人兴奋的观测，将增进我们对太阳如何驱动空间天气及其对地球的影响的理解，”大气和地球空间科学部空间天气项目主任 Mangala Sharma 说。美国国家科学基金会 “这项工作将帮助科学家预测太空天气事件，并建立我们国家抵御这些潜在自然灾害的能力。”

多机构努力涉及戈达德和马歇尔太空飞行中心、劳伦斯伯克利国家实验室以及两家私营公司 Predictive Science Inc. 和 Space Systems Research Corporation。

Pogorelov 使用德克萨斯高级计算中心 (TACC) 的 Frontera 超级计算机——世界第九快——以及美国宇航局和圣地亚哥超级计算中心的高性能系统，来改进空间核心的模型和方法天气预报。

湍流在太阳风和日冕物质抛射的动力学中起着关键作用。这种复杂的现象有很多方面，包括冲击-湍流相互作用和离子加速的作用。

“太阳能等离子体不处于热平衡状态。这会产生有趣的特征，”Pogorelov 说。

2021 年 4 月，Pogorelov 与 Michael Gedalin(以色列内盖夫本古里安大学)和 Vadim Roytershteyn(空间科学研究所)在《天体物理学杂志》上撰文描述了回流拾取离子在宇宙中带电粒子加速中的作用. 星际或本地来源的回流离子被磁化的太阳风等离子体吸收并从太阳径向向外移动。