Weltraumwetterwarnungssystem
Während eines Sonnenzyklusses, geht die Sonne aus Ruhezustand in einen Zustand hoher Aktivität über, was sich durch koronale Massenauswürfe (CME) und Flüsse energetischer Teilchen von der Sonne (solar energetic particles, SEP) bemerkbar macht. Diese werden von einer explosiven Freisetzung von Masse, magnetischem Fluss und energetischen Teilchen begleitet , die Satelliten und bordgestützte Detektoren beschädigen können. In extremen Fällen besteht Gefahr für Bodensysteme wie Stromnetze, und wenn Astronauten zum Mars zu reisen oder zum Mond müssen sie vor diesen Ereignissen geschützt werden. Das Projekt "Coronal mass ejections and solar energetic particles: Forecasting the space weather impact" (COMESEP) entwickelte Werkzeuge für die Prognose geomagnetischer und SEP- Strahlungsstürme. Die Forscher verwendeten wissenschaftliche Datenanalyse und Computermodelle, um die Ausbreitung von SEP und CME zu untersuchen und entwickelten ein operatives Weltraumwetteralarmsystem auf der Basis der COMESEP Risikodefinition. Das Projekt untersuchte auch sehr große Ereignisse aus der Zeit vor den Satelliten mithilfe historischer Bodenbeobachtungen, geomagnetischer Aufzeichnungen, Sonnenfleckendaten, Solarbildern und Zeichnungen. Die Projektpartner untersuchten und wählten Algorithmen zur Automatisierung der Erkennung für das Warnsystem aus und untersuchten verschiedene Sonnenwindmodelle für den Einsatz in interplanetaren CME-Ausbreitungswerkzeugen. Eine neue Technik auf der Grundlage von Fernerkundungsbeobachtungen und In-situ-Messungen wurde für die Bestimmung der Bewegung und Richtung der interplanetaren CME entwickelt. Darüber hinaus wurde ein analytisches Modell entwickelt, um die Ankunftszeit und die Geschwindigkeit eines interplanetaren CME zu berechnen, der auf ein umlaufendes Raumschiff trifft. Die Wissenschaftler von COMESEP verwendeten Messungen des Schwerionenflusses durch Ulysses und das Advanced Composition Explorer (ACE) Raumschiff, um die Entwicklung der SEP-Eigenschaften im Bereich rund um die Sonne, der Heliosphäre, zu untersuchen. Die Auswirkungen der großen interplanetaren Magnetfeldstrukturen auf SEP-Profile wurden ebenfalls untersucht. Darüber hinaus entwickelten die Forscher einen Testpartikelmodell, um die SEP-Ausbreitung von der Sonne zu studieren und zogen die Ergebnisse in die Weltraumwettermodelle ein. Die COMESEP-Arbeiten steigerten die internationale und europäische Zusammenarbeit in der Weltraumwetterforschung und -vorhersage. Das Projekt ergänzte Weltraumlageaktivitäten der Europäischen Weltraumorganisation ESA für den Schutz von Weltraumausrüstung vor Weltraumwetterereignissen. Das Alarmsystem wird dazu beitragen, die Auswirkungen des Weltraumwetters auf gefährdete Technologien im Weltraum wie Satellitenkommunikations- und Navigationssysteme sowie Boden-Kommunikation und Stromnetze zu mildern.
