Weltraumwetter und Satellitensicherheit
Die Auswirkungen von Sonnenstürmen auf die Erdatmosphäre können Satelliten erheblich beeinträchtigen, bis hin zu deren Absturz. Um solche Ereignisse besser vorherzusehen und präventive Maßnahmen zu ergreifen, setzt die European Space Agency (ESA) nun auf den neuen Vorhersageservice SODA (Satellite Orbit DecAy), entwickelt von der TU Graz und der Uni Graz.
SODA: Ein neuer Bestandteil des ESA Space Safety Programmes
Nach einer erfolgreichen Testphase wurde der SODA-Service Mitte Juli offiziell in das Space Safety Programme der ESA aufgenommen. SODA liefert genaue Prognosen zu den Auswirkungen von Sonnenstürmen auf die Umlaufbahnen erdnaher Satelliten und bietet eine Vorwarnzeit von rund 15 Stunden. Dies ist besonders relevant, da die Sonnenaktivität in den kommenden zwei Jahren ihr Maximum erreichen soll.
Auswirkungen von Sonnenstürmen
Sonnenstürme, insbesondere koronale Massenauswürfe, führen dazu, dass geladene Plasmateilchen auf das Erdmagnetfeld treffen und die oberen Schichten der Erdatmosphäre erhitzen. Diese Erwärmung verursacht eine Ausdehnung der Atmosphäre, was den Luftwiderstand für Satelliten erhöht und somit deren Geschwindigkeit und Höhe verringert. Bereits 2003 wurde beobachtet, dass Satelliten in einer Höhe von 490 Kilometern bis zu 40 Meter an Höhe verloren. Anfang Februar 2022 stürzten sogar 38 Starlink-Satelliten aufgrund eines Sonnensturmes ab.
Die Entwicklung von SODA
Das Team der TU Graz unter der Leitung von Sandro Krauss beschäftigte sich mit der Bestimmung von Atmosphärendichten über einen Zeitraum von 20 Jahren. Hierfür nutzten sie Daten mehrerer erdnaher Satellitenmissionen, darunter CHAMP, GRACE, GRACE Follow-on und Swarm. Parallel analysierte die Forschungsgruppe der Uni Graz unter Manuela Temmer rund 300 Sonneneruptionen anhand von Messungen des interplanetaren Magnetfelds. Die Kombination dieser Daten ermöglichte die Entwicklung des Vorhersagemodells SODA.
Bedeutung der österreichischen Weltraumforschung
Die Einbindung von SODA in das ESA-Programm ist ein Beleg für die hohe Qualität der österreichischen Weltraumforschung. Österreich ist nun in vier von fünf Expert Service Centers im ESA Space Weather Service Network vertreten, nur Großbritannien ist an allen fünf beteiligt. Dies unterstreicht die Bedeutung und den Stellenwert der Weltraumforschung in Österreich.
Zukünftige Entwicklungen
Die Zusammenarbeit zwischen der TU Graz und der Uni Graz wird fortgesetzt, um SODA weiter zu verbessern. Im Rahmen des von der Forschungsförderungsgesellschaft (FFG) geförderten Projekts CASPER sollen komplexere Sonnenstürme besser verstanden und die Vorhersagegenauigkeit weiter erhöht werden.
Für detaillierte Informationen und aktuelle Entwicklungen besuchen Sie bitte das Zentrum für Risiko- und Krisenmanagement.
