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Sternstunde

Frühwarnsystem für Weltraumwetter soll Stromausfälle verhindern

Meike Lorenzen
Meike Lorenzen Ehem. Redakteurin Technologie WirtschaftsWoche Online

Wenn Sonnenstürme die Erde treffen, kann dies zu schweren Schäden an Stromnetzen oder Satelliten führen. Forscher haben deshalb ein Frühwarnsystem für das Weltraumwetter entwickelt.

Volker Bothmer, Projektkoordinator des Instituts für Astrophysik Göttingen, sitzt an einem Rechner mit unterschiedlichen Sonnenaufnahmen des Satelliten

Die kommenden Monate sollen stürmisch werden. Weltraumexperten haben für Mitte des Jahres eine besonders hohe Sonnenaktivität vorausgesagt. Durch Eruptionen an der Oberfläche werden sich gigantische Gasbälle lösen und gen Erde schießen. „Im elf Jahre dauernden Sonnenzyklus gibt es rund 10.000 Sonnenstürme. Davon kommen etwa 40 auf der Erde an“, sagt Volker Bothmer von der Uni Göttigen.

Weil das auch konkrete Auswirkungen auf die Kommunikationssatelliten hat, hat ein internationales Forscherteam unter seiner Leitung nun den ersten Prototypen eines europäischen Frühwarnsystems für Weltraumwetter entwickelt. Dies analysiert die Daten aktueller Weltraummissionen in Echtzeit und berechnet Stärke, Richtung, Geschwindigkeit und Verlauf von Sonnenstürmen sowie die zu erwartenden Folgen auf der Erde. „Advanced Forecast for Ensuring Communications Through Space“ (AFFECTS) heißt das System, das etwa 2,5 Millionen Euro gekostet hat. Finanziert wurde es in weiten Teilen mit EU-Mitteln.

Die atemberaubenden Twitterbilder der ISS-Astronauten
Ein aktiver Vulkan auf einer Insel – Astronaut Parmitano sieht am 1. Juni bei einem Rundflug um die Erde gleich zwei davon. Er verrät nicht, wo die Aufnahme entstanden ist. Lesen Sie >>hier, wie die Bilder entstanden sind. Quelle: NASA/ESA
Rauch strömt aus der Spitze des Ätna. Der „sizilianische Gigant“, wie Parmitano den Vulkan in Süditalien nennt, ist immer wieder aktiv. Quelle: NASA/ESA
Sonne und Mond gehen gleichzeitig auf – auch für die Astronauten ein besonderer Anblick. Quelle: NASA
Flüsse des brasilianischen Regenwaldes fließen in den Atlantik, in dem sich die untergehende Sonne spiegelt. Quelle: NASA/ESA
Der große Wagen steht am Firmament – was sich bewegt, ist die Erde. Quelle: NASA
Der Nil und sein Delta. Das von Unruhen geplagte Ägypten – von Bord der ISS sieht es nachts ganz friedlich aus. Quelle: NASA/ESA
Detroit, Cleveland und Toronto leuchten hell bis ins All. Rechts deutet sich der Sonnenaufgang an – in Europa ist es schon hell. Quelle: NASA

Konkret funktioniert das so: Nach Eruptionen auf der Sonne werden die Daten aktueller Weltraummissionen und von Satelliten in Echtzeit analysiert. Diese befinden sich etwa 1,5 Millionen Kilometer von der Erde entfernt.

Das neue System berechnet aus dieser großen Datenmenge Stärke, Richtung, Geschwindigkeit und Verlauf von Sonnenstürmen und die zu erwartenden Folgen auf der Erde. „Aus der Analyse dieser Daten lassen sich die Eigenschaften des Sonnensturmes ableiten, der Zeitpunkt, wann er ungefähr auf der Erde eintrifft und welche Auswirkungen das Unwetter hier haben wird“, erklärte Projektleiter Volker Bothmer. Ein eindeutiges Ergebnis berechne das System binnen maximal einer Stunde. Weil der Weg von der Sonne bis zur Erde 150 Millionen Kilometer beträgt, könne eine Vorwarnzeit von mindestens zwölf Stunden erreicht werden.

Was Sonnenstürme auslösen können

Kleine Sonnenstürme, sogenannte Sonnenflecken, sind ganz normal. Doch manchmal schießen große Gasblasen aus der Sonnenoberfläche hervor und rasen mit einer Geschwindigkeit von bis zu 2000 Kilometern pro Sekunde durch den interplanetarischen Raum. Dabei werden riesige Mengen von Materie freigesetzt. Und diese Materie kann die Magnetosphäre stören.

Diese befindet sich etwa 50.000 Kilometer von der Erde entfernt und legt sich wie ein Schutz vor Sonnenstürmen um den Planeten. „Wenn ein Partikelsturm die Grenze der Magnetosphäre erreicht, kann das unter bestimmten Umständen magnetische Reaktionen zur Folge haben und einen sogenannten Geomagnetischen Sturm hervorrufen“, sagt Alexi Glover, Astronomin der ESA in Madrid. „Ein konstanter Wind im interplanetaren Raum ist ganz normal, aber heftige Stürmen bergen das Potential zu großen Störungen.“

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