06/07/2011 - NASA bereitet sich auf den nächsten großen Sonnensturm vor

Menéame

Im September 1859, am Vorabend eines Sonnenzyklus mit einer Intensität von weniger als durchschnittlich 1, Die Sonne löste einen der mächtigsten Sonnenstürme der letzten Jahrhunderte aus. Die zugrunde liegende Sonneneruption war so ungewöhnlich, dass die Forscher noch nicht sicher sind, wie man sie klassifizieren kann. Der Ausbruch bombardierte die Erde mit den energetischen Protonen der letzten Hälfte des Jahrtausends. Er zündete elektrische Ströme an, die Telegrafenbüros niederbrannten und Nordlichter über Kuba und Hawaii entfachten.

In dieser Woche trafen sich die Behörden im National Press Club in Washington DC, um sich eine einfache Frage zu stellen: "Was ist, wenn das wieder passiert?"Ein Sturm wie dieser könnte uns einen guten Schlag versetzen," sagt Lika Guhathakurta, die in Solarphysik am NASA-Betriebsstandort arbeitet. "Die moderne Gesellschaft ist auf High-Tech-Systeme wie intelligente Stromnetze, das Global Positioning System (GPS) aufgrund seiner englischen Abkürzung angewiesen.

Lika Guhathakurta und mehr als 100 Personen werden auf dem Space Time Business Forum (Space Weather Enterprise Forum oder SWEF) zusammenkommen. Ziel des SWEF ist es, das Bewusstsein für die Klimabedingungen im Weltraum und ihre Auswirkungen auf die Gesellschaft zu schärfen; das SWEF zielt insbesondere darauf ab, die für die Ausarbeitung von Aktionsplänen und Notstands kräften zuständigen Behörden zu sensibilisieren. Die Teilnehmer des Forums kommen von verschiedenen Organisationen, wie dem US-Kongress, der FEMA, den Stromgesellschaften, den Vereinten Nationen, der NASA, der National Ocean and Atmosphärischen Regierung (NOAA, in englischer Sprache), unter anderem.Mitten 2011 befindet sich die Sonne wieder einmal am Vorabend eines Sonnenzyklus, der weniger als üblich ist, zumindest behaupten die Prognostiker. Das "Carrington Event," das 1859 stattfand und zu Ehren des Astronomen Richard Carrington, der den Sonnenausbruch erlebte, erinnert uns daran, dass es sehr starke Stürme geben kann, auch wenn die Sonne einen nominell schwachen Zyklus durchläuft.

Im Jahre 1859 waren die schwerwiegendsten Folgen ein oder zwei Tage ohne Telegramme und viele verwirrende Beobachter des Himmels auf tropischen Inseln. Doch im Jahr 2011 wäre die Situation viel ernster. Die Lawine von Stromausfällen, die über die Kontinente durch die Fernstromleitungen verbreitet wird, könnte Wochen oder sogar Monate dauern, die Zeit, die Ingenieure benötigen, um die beschädigten Transformatoren zu reparieren. Schiffe und Flugzeuge könnten sich nicht mehr auf ihre GPS-Geräte für die Navigation verlassen. Banken- und Finanznetze könnten nicht mehr funktionieren, so dass der Handel in einer Weise gestört wird, die ausschließlich aus dem Informationszeitalter besteht. Laut einem Bericht der Nationalen Akademie der Wissenschaften aus dem Jahr 2008 könnte ein mächtiger Sonnensturm, wie er einmal im Jahrhundert geschieht, die gleichen wirtschaftlichen Auswirkungen haben wie 20 Hurrikane Katrina. Während die Behörden zusammenkommen, um mehr über diese Bedrohung zu erfahren, unternehmen die NASA-Forscher, die einige Kilometer entfernt sind, bereits etwas dagegen:

"Es ist möglich, den Fortschritt der Sonnenstürme in 3 Dimensionen zu verfolgen, wie sie sich der Erde nähern." sagt Michael Hessen, der Direktor des Zeitlabors im Weltraum ist, im Goddard-Zentrum für Weltraumflüge, Und wer wird eine Konferenz im Forum geben. "Dies macht es möglich, wetterbewegliche Alarme im Raum zu verbreiten, die während der Zeit extremer Sonnenaktivität Stromnetze und andere High-Tech-Geräte schützen könnten." Sie können dies mit Hilfe der Daten tun, die von der Flotte von Raumschiffen gesammelt wurden, die die NASA im Orbit um die Sonne herum hat. Laboranalytiker liefern Informationen an eine Gruppe von Supercomputern, die sie verarbeiten. Ein paar Stunden nach einem großen Hautausschlag, Die Computer produzieren einen dreidimensionalen Film, der zeigt, wohin der Sturm führt und welche Planeten und Raumschiffe getroffen werden; Der Film sagt auch voraus, wann jeder Schlag geschehen wird. Diese Art der Vorhersage der Bedingungen der interplanetaren Zeit hat in der kurzen Geschichte der Wettervorhersagen im Raum keinen Präzedenzfall.

"Dies ist eine sehr aufregende Zeit, um als Wettervorhersager im Raum zu arbeiten," sagt Antti Pulkkinen, der Forscher des Zeitlabors im Weltraum ist. "Die Entstehung von Modellen der weltraumbasierten Wetterverhältnisse auf der Grundlage seriöser Physik bietet uns die Möglichkeit, vorherzusagen, ob ein größeres Ereignis eintreten wird."Einige der von Computern entwickelten Modelle sind so anspruchsvoll, dass sie sogar die elektrischen Ströme vorhersehen können, die auf dem Boden der Erde strömen, wenn uns ein Sonnensturm trifft. Diese Ströme sind die schädlichsten für elektrische Transformatoren. Das Experiment "Solarer Schild," das von Pulkkinen geleitet wird, zielt darauf ab, Transformatoren zu finden, die die größte Wahrscheinlichkeit haben, während eines Sturms zu scheitern.

"Abschalten eines bestimmten Transformators für ein paar Stunden kann Wochen von regionalen Stromausfällen verhindern," sagt Pulkkinen. Ein anderer SWEF-Konferent, John Allen vom NASA-Verzeichnis der Missionen und Weltraumoperationen, sagt, dass niemand, obwohl jeder von den Wetterbedingungen im Weltraum betroffen sein kann, in größerer Gefahr ist als die Astronauten.

"Astronauten werden routinemäßig viermal so viel Strahlung ausgesetzt wie die mit industrieller Strahlung auf der Erde," sagt er. "Es ist ein sehr ernstes Berufsrisiko." Die NASA überwacht sorgfältig die Strahlendosen, die von jedem Astronauten während seiner gesamten Laufbahn angesammelt wurden. Jede Einleitung, jeder Weltraumlauf und jeder Sonneneruption werden sorgfältig berücksichtigt. Wenn ein Astronaut zu nahe an die Grenze kommt, kann es sein, daß er nicht aus der Raumstation entlassen wird! Genaue Warnungen über die Wetterbedingungen im Raum könnten die Strahlenexposition unter Kontrolle halten - indem sie Raumwanderungen anstellen, z. B. wenn es wahrscheinlich ist, dass ein Ausschlag auftritt. In seinem Vortrag im Forum schlug Allen die Einführung einer neuen Art von Prognose vor. "Sie könnten hilfreich sein, um alles Saubere zu warnen. Neben dem Wissen, wann es zu gefährlich ist, um rauszugehen, möchten wir auch wissen, wann es sicher ist. Das ist eine weitere Herausforderung für die Prognostiker: uns nicht nur zu sagen, wann ein Sonnenfleck ausbricht, sondern auch, wann er es nicht tun wird. Die Erziehungsmission des SWEF ist der Schlüssel zur Vorbereitung auf Sonnenstürme. Wie Lika Guhathakurta und ihr Kollege Dan Bake von der Colorado University fragten sie sich in einem Leitartikel der New York Times vom 17. Juni: "Wozu dienen die Warnungen im Zusammenhang mit den Wetterbedingungen im Weltraum, wenn die Menschen sie nicht verstehen und nicht wissen, wie sie darauf reagieren können?"Durch die Verbreitung wird das SWEF viel Gutes tun.

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