Nächste Woche stellen Forschende der Fachhoch-schule Nordwestschweiz FHNW an einer internatio-nalen Konferenz ein Projekt zur Prognose von Sonneneruptionen vor. Damit kann die Infrastruktur der Erde schneller vor den Folgen von Sonnenstürmen geschützt werden.
Auch im Weltall gibt es Unwetter: Statt aus Luft und Wasser bestehen die Stürme aus winzigen, elektrisch aufgeladenen Teilchen. Erreicht ein solcher Sturm die Erde, kann das beispielsweise die GPS-Navigation unterbrechen, das Elektrizitätsnetz stören oder Kommunikationssysteme beeinträchtigen. Darum will das EU-unterstützte Projekt FLARECAST mit Forschenden der FHNW ein System entwickeln, welches das Weltraumwetter besser vorhersagen kann.
Sonnenstürme bergen Gefahren
Das Weltraumwetter wird von der Sonne bestimmt. Sie sendet einen konstanten Sonnenwind mit elektrisch geladenen Teilchen aus, die dank dem magnetischen Feld der Erde für uns ungefährlich sind. Gelegentlich entladen sich auf der Sonne riesige Energiemengen in spektakulären Explosionen - den so genannten «Flares». Aus dem Sonnenwind kann ein Sonnensturm entstehen, der sich im interplanetaren Raum verbreitet und auch die Erde treffen kann. Das kann zu Unterbrechungen von Radiosignalen, zum Ausfall der Satelliten-Navigation oder sogar zur Beschädigung von Pipelines und Stromnetzen führen. Die schöne Seite von Sonnenstürmen sind besonders spektakuläre Polarlichter.
Mögliche Auswirkungen eines Sonnensturms auf die Erde (Bild: FHNW)
Automatisierte Vorhersagen sind zuverlässiger
Gegenwärtig analysieren einzelne Forschende die aktiven Regionen der Sonne und schätzen das Risiko von «Flares» ein. Solche Vorhersagen sind aufwändig und ungenau. FLARECAST arbeitet an einer automatisierten Analyse. Die Forschenden erhoffen sich dadurch schnellere und zuverlässigere Vorhersagen von Sonnenausbrüchen.
Zu diesem Zweck erstellen sie einen Katalog von physikalischen Eigenschaften, die bei einer Sonneneruption vorkommen. Basis dazu sind die Daten des Solar Dynamic Observatory (SDO) . Anschliessend entwickelt das Team ein Computerprogramm, das die Eigenschaften eines Sonnenflecks automatisch identifiziert und seine Gefahr bezüglich eines Sonnensturms einschätzt. Bis diese Programme zuverlässige Resultate liefern, müssen sie grosse Mengen an Daten von vergangenen Flares analysieren und testen. Dabei wollen die Forschenden auch auf «Citizen Science» zurückgreifen: Auf der Webseite sunspotter.org können Laien Sonnenflecken klassifizieren und damit die Arbeit der Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler unterstützen.
Breiter Nutzen der Forschung
Das Team der Hochschule für Technik FHNW ist in allen Bereichen des Projekts involviert - ein Schwerpunkt liegt bei der Entwicklung der Software-Infrastruktur. Bis Ende 2017 will das FLARECAST-Team mit Forschenden aus Griechenland, Irland, Italien, Frankreich, Grossbritannien und der Schweiz ein einsatzfähiges Prognoseinstrument entwickeln. Das fertige Programm dient neben wissenschaftlichen Forschungen vor allem Unternehmen wie beispielsweise Satellitenbetreibenden, Energieunternehmen oder Fluggesellschaften. Sie können bei einem Sonnensturm rechtzeitig Massnahmen ergreifen und Satelliten abdrehen, Geräte ausschalten oder Flugrouten ändern.
Eine Sonneneruption im Grössenvergleich mit der Erde
(Quelle: NASA/GSFC/SDO)
Konferenz zum Weltraumwetter
Zwischen dem 23. und dem 27. November 2015 findet in Oostende (Belgien) die «12th European Space Weather Week» statt. Das Programm der internationalen Konferenz spannt von der Beobachtung und der Wissenschaft von Weltraumwetter bis hin zu den industriellen Herausforderungen. Forschende der Hochschule für Technik FHNW werden das Projekt FLARECAST vorstellen. http://www.stce.be/esww12/
