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15.09.2011

14:06 Uhr

Sonnenstürme

Die Gefahren des Weltraumwetters

VonJan Dönges
Quelle:Spektrum.de

Ein enormer Sonnensturm, wie er vor 150 Jahren die Erde traf, hätte fatale Folgen für erdnahe Satelliten. Bis zu zehn Jahre könnte er sie lahmlegen.

Eine Sonneneruption der Größe M2 von Juni 2011. Sonnenstürme können die Arbeit von Satelliten gefährden. dpa

Eine Sonneneruption der Größe M2 von Juni 2011. Sonnenstürme können die Arbeit von Satelliten gefährden.

HeidelbergDass Sonnenstürme der Vielzahl technischer Geräte im Erdorbit gefährlich werden können, ist hinlänglich bekannt. Starke Stürme dringen sogar bis zur Erdoberfläche durch und lösen dort Kurzschlüsse und Stromausfälle aus. Besonders starke Stürme jedoch – das zeigen Simulationen eines Teams von Wissenschaftlern der University of California in Los Angeles – hätten unerwartete Langzeitfolgen: Sie könnten Weltraumfahrt und Satellitentechnik für bis zu zehn Jahre erheblich einschränken, wenn nicht gar unmöglich machen. 

Zu diesem Ergebnis kommen Yuri Shprits und Kollegen anhand von Modellrechnungen. Zunächst eichten sie ihr System mit den Daten, die während starker Sonnenaktivität im Jahr 2003 erhoben wurden. Dann speisten sie Werte eines "Megasturms" in ihre Simulation. Ein solcher dürfte sich zeitgenössischen Berichten zufolge im Jahr 1859 ereignet haben. Seine Auswirkungen auf der Erde waren Schätzungen zufolge etwa viermal so stark wie die vor acht Jahren gemessenen. 

Grund für die lange Nachwirkung ist eine Eigenschaft der Plasmasphäre, einer Wolke aus kalten geladenen Teilchen, die die Erde umgibt. Sie trägt im Regelfall dazu bei, die bei einem Sonnensturm ausgeworfenen Elektronen abzubremsen, und erstreckt sich normalerweise über vier oder mehr Erdradien. Außergewöhnlich heftige Sonnenaktivität könnte sie jedoch so weit zerdrücken und abtragen, dass Sonnenwindteilchen in eine innere Zone gelangen, aus der sie dann nur langsam entkommen. 

Wie die Forscher feststellten, würden dort herrschende elektromagnetische Felder die Elektronen auf sehr hohe Geschwindigkeiten beschleunigen. An Bord von Satelliten könnte dies zu Beschädigungen führen, die Lebenszeit der Elektronik sänke auf unter ein Jahr. Betroffen wären Sonden auf tiefen Kreisbahnen, wie Wetter- oder Überwachungssatelliten. Auch die ISS wäre gefährdet. 

Da mit einem ähnlichen Ausbruch wie 1859 jederzeit zu rechnen sei, raten Shprits und Kollegen dazu, die denkbaren Auswirkungen extremer Sonnenstürme künftig bei der Planung zu berücksichtigen. Laut den Forschern könnte es helfen, Satelliten mit starken Abschirmungen aus Metall zu umgeben.

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