Bei einem Sonnensturm fegt solare Strahlung über die Magnetosphäre unseren Planeten hinweg. Ist diese Energiewelle besonders stark, sind – neben hübschen Nordlichtern – auch andere Folgen denkbar. Sonnenstürme sind etwa in der Lage Satelliten und Funksignale zu stören. Insbesondere bei der sogenannten kritischen Infrastruktur kann das zu Problemen führen. Daher arbeitet die NASA zusammen mit zwei weiteren US-Behörden an einem globalen Warnsystem.
Sonnensturm: DAGGER soll vorab warnen
Sonnenstürme fallen unter die Kategorie Weltraumwetter und betreffen auch unseren Planeten. Wenn die Strahlung unseren Planeten passiert, ist das in der Regel für uns ungefährlich, da die Atmosphäre uns schützt. Nur an den Polkappen merken wir die Auswirkungen überhaupt: Hier beobachten Tourist*innen und Anwohner*innen häufige Polarlichter in verschiedenen Farben. Die Expertinnen und Experten der US-Raumfahrtbehörde erklären das Phänomen folgendermaßen:
„Die Sonne schleudert ständig Sonnenmaterial in den Weltraum – sowohl in einem stetigen Fluss, der als ‚Sonnenwind‘ bekannt ist, als auch in kürzeren, energiereicheren Ausbrüchen von Sonneneruptionen. Wenn dieses Sonnenmaterial auf die magnetische Umgebung der Erde (ihre ‚Magnetosphäre‘) trifft, erzeugt es manchmal sogenannte geomagnetische Stürme.“
NASA
Nichtsdestotrotz können die Lichterscheinungen auch Vorboten für wahre Probleme sein. „Die Auswirkungen dieser magnetischen Stürme können von mild bis extrem reichen, aber in einer Welt, die zunehmend von Technologie abhängig ist, werden ihre Auswirkungen immer zerstörerischer.“, heißt es daher weiterhin.
Wenn ein besonders starker Sturm ansteht, will man daher vorab reagieren können. Dazu arbeitet die NASA seit Jahren an dem Warnsystem DAGGER (Deep leArninG Geomagnetic pErtuRbation).
Bereits starke Sonneneruptionen in der Vergangenheit
Es gibt bereits Auszeichungen besonders starker Stürme im 19. und 20. Jahrhundert. 1989 sorgte ein Sonnensturm etwa für Dunkelheit im kanadischen Quebec. Für ganze zwölf Stunden brach das Stromnetz zusammen. Schulen und Geschäfte blieben in diesem Zeitraum geschlossen.
Besonders fatal war jedoch das sogenannte Carrington-Event 1859. Die Strahlung, die die Magnetosphäre unseres Planeten traf, sorgte für großflächige Brände in Telegrafenstationen. Die Kommunikation war sofortig lahmgelegt. Entsprechend denkbar sind die gravierenden Auswirkungen für die heutigen, diversen Satelliten die im Low-Earth-Orbit (LEO) stationiert sind und für deinen Handy- und Internetempfang sorgen.
2025 ist die Sonne auf ihrem Höhepunkt
Die allgemeine Notwendigkeit an Warnmitteln wie DAGGER leitet sich jedoch nicht nur aus diesen vergangenen Ereignissen ab. In der Forschung über die Sonne ist man sich gewiss, dass sie 2025 ihr nächstes Maximum erreichen wird. Dieser Zyklus, indem starke Sonnenstürme sehr wahrscheinlich sind, wiederholt sich aktuell alle 11 Jahre.
Bis dahin soll DAGGER noch besser in der Lage sein mithilfe von Satellitendaten und Berechnungen einer künstlichen Intelligenz dieses Weltraumwetter vorherzusagen. Zu diesem Zweck haben sich Forschende der NASA mit dem US Geological Survey und dem US Department of Energy zusammengeschlossen. In der Arbeitsgruppe, dem Frontier Development Lab, will man die Technologie bis zu diesem Zeitpunkt entsprechend verfeinert haben.
DAGGER arbeitet mit Deep Learning
„Die Forscher wenden eine KI-Methode namens ‚Deep Learning‘ an, die Computer darauf trainiert, Muster basierend auf früheren Beispielen zu erkennen.“, erklärt die US-Raumfahrtbehörde. Schon jetzt ist DAGGER in der Lage einen starken Sonnensturm 30 Minuten vor einem Eintreffen präzise zu melden.
Zum Einsatz kam die Technologie bereits 2011 und 2015. In beiden Fällen konnte das NASA-Instrument nicht nur das Phänomen selbst vorhersagen, sondern auch die globalen Auswirkungen, die sich je nach Position der Erde unterscheiden.
Da DAGGER open-source ist, können auch Telekommunikationsanbieter oder Stromnetzbetreiber auf die Software zugreifen. Künftig sind damit etwa Warnungen auf deinem Smartphone vor einem Sonnensturm und einem eventuellen Netzausfall denkbar. Die NASA überlegt außerdem, das Warnsystem bei den kritischen Infrastrukturen einen echten akustischen Alarm ausschlagen zu lassen, sodass alle entsprechende Vorkehrungen treffen können.
Quelle: NASA
Seit dem 24. Februar 2022 herrscht Krieg in der Ukraine. Hier kannst du den Betroffenen helfen.