Pogoda kosmiczna i stan jonosfery ziemskiej wprowadzają błędy w działaniu globalnych systemów pozycjonowania. Aby je skorygować, naziemna sieć stacji kilka razy dziennie tworzy mapę korekcyjną działania systemów satelitarnych GPS. Mapa nie zawsze nadąża za dynamiką zmian pogody kosmicznej, co może mieć konsekwencje np. dla działania systemów autopilota.
Jonosfera naszej planety zaczyna się na wysokości około 50 km nad poziomem morza i rozciąga się na wysokość 1500 km. Składa się ze słabo naładowanych (zjonizowanych) cząstek znajdujących się w polu magnetycznym planety. W zależności od aktywności Słońca objętość zjonizowanej plazmy może się zwiększać lub zmniejszać, a ta niejednorodność różni się w zależności od obszaru i zmienia się w czasie rzeczywistym. Tym samym dynamika jonosfery stale wprowadza błędy do danych GPS, co wpływa na dokładność wyznaczania współrzędnych przez odbiorniki, np. smartfony.
Regularnie aktualizowane mapy pozwalają częściowo skorygować te błędy, tak jak robi to algorytm w smartfonie. Niemożliwe jest jednak całkowite wyeliminowanie błędów, ponieważ wyspecjalizowane stacje nie monitorują stale jonosfery i nie są wszędzie zlokalizowane. Naukowcy z Uniwersytetu Kolorado w Boulder (CU Boulder) wraz ze specjalistami Google wpadli na pomysł wykorzystania milionów zwykłych smartfonów do monitorowania jonosfery. Mają gorszą dokładność gromadzenia danych niż drogi sprzęt naukowy, ale nadrabiają to liczbą i zasięgiem. Podłączając do programu 40 milionów smartfonów na całym świecie, naukowcy byli w stanie monitorować jonosferę planety z niespotykaną dotąd dokładnością i w czasie rzeczywistym.
Specjalne globalne stacje pozycjonujące pokrywają jedynie 14% jonosfery. Dobrowolne i anonimowe korzystanie ze smartfonów zwiększyło tę liczbę do 21%. Naukowcom udało się zaobserwować w jonosferze zjawiska, których wcześniej nie obserwowano na taką skalę: ruch jonosferycznych „pęcherzyków” w górę i w dół, niczym wosk w lampie lawowej, ugięcie jonosfery nad Europą i jego zaburzenia nad Ameryką Północną. Naukowcy są pewni, że perspektywy takiego podejścia do obserwacji jonosfery są ogromne i pomogą znacznie poprawić dokładność globalnych systemów pozycjonowania.
Zadaniem smartfonów w tym programie jest rejestrowanie poziomu spowolnienia sygnału na odbiorniku globalnego pozycjonowania. Osiąga się to poprzez zastosowanie standardowego odbiornika dwuzakresowego. Na dłuższych falach sygnał zwalnia bardziej niż na krótszych. Różnica pomiarów pozwala określić gęstość jonosfery na linii komunikacyjnej z satelitami. Naukowcy uważają to za kolosalne i wciąż niewykorzystane narzędzie do badania jonosfery naszej planety.
