30 Minuten Zeit bis zum Eintreffen der Plasmawolke
Wenn die Sonne zu aktiv ist - Weltraumbehörde entwickelt Frühwarnsystem
Ein Traum der Wissenschaft ist es, Sonneneruptionen schon im Vorhinein zu erkennen. Das ist bislang nicht möglich. Die US-Raumfahrtbehörde will mithilfe von künstlicher Intelligenz zumindest schneller und genauer vor Sonnenstürmen warnen. Denn die können auf der Erde und im All viel Schaden anrichten.
Im Video: Diese Probleme kann ein Sonnensturm verursachen
Was sind Sonnenwind, Sonneneruption und Sonnensturm?
Die Sonne strahlt nicht nur Licht und Wärme aus, sondern sendet auch kontinuierlich einen ständigen Strom elektrisch geladener Teilchen ins Weltall (Sonnenwind). Wenn der plötzlich, zeitlich und räumlich begrenzt sehr viel stärker wird, nennt man das eine Sonneneruption. Dabei können die Teilchen bis zur Erde geschleudert werden. Die Folgen einer solchen Sonneneruption werden Sonnensturm genannt. Dabei können beispielsweise
- Teile des Stromnetzes ausfallen
- Satelliten beschädigt werden
- GPS-Geräte gestört werden
Ein besonders starker Sonnensturm der letzten Jahre fand zwischen dem 23. und 25. März 2023 statt. Weltweit kam es zu Störungen in GPS-Systemen. Hier war das GPS-Signal komplett ausgefallen, dort die Genauigkeit nicht mehr gegeben. Im Februar 2022 waren 40 Starlink-Satelliten wegen eines Sonnensturms abgestürzt und in der Erdatmosphäre verglüht.
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Arbeit von Astronomen gefährdet?
Es wäre also gut, wenn Sonnenstürme vorhergesagt werden könnten, um Schutzmaßnahmen zu ergreifen. Mehrere Raumsonden und Satelliten beobachten die Sonne schon ständig, z.B. die Erdsatelliten GOES und die Raumsonden SoHO (Solar and Heliospheric Observatory), STEREO und SDO (Solar Dynamics Observatory). Was sie in Zusammenarbeit mit weiteren Sonden schon länger können, ist die Bestimmung der Ausbreitungsrichtung und -geschwindigkeit des Sonnensturms.
Woran die NASA arbeitet, ist aber ein Frühwarnsystem vor Sonnenstürmen. Es hapert nämlich an der Schnelligkeit. Dann kann es zu spät sein, um Vorkehrungen zu treffen. Und hier kommt die Künstliche Intelligenz ins Spiel. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler ließen die von den Sonden und Satelliten gesammelten Daten in ein KI-Modell einfließen, das Deep-Learning-Modell mit dem Namen Dagger. Mit Dagger lassen sich Sonnenstürme nicht nur schneller vorhersagen, sondern auch wo und wann eine Plasmawolke mit den elektrischen Teilchen auf die Erde trifft, behauptet das Forschungsteam.
Die Vorwarnzeit beträgt mit Dagger nun etwa 30 Minuten, bevor ein Sonnensturm auftritt. "Dies könnte gerade genug Zeit bieten, um sich auf diese Stürme vorzubereiten und schwerwiegende Auswirkungen auf Stromnetze und andere kritische Infrastrukturen zu verhindern", heißt es von der Nasa. Da Dagger immer weiter mit Daten gefüttert wird und dazulernt, erhofft man sich zukünftig eine noch zeitigere Frühwarnung.
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(ctr)