FWF - ESPRIT - Der Effekt von Weltraumwetter auf Satellitenbahnen

In unserem Alltagsleben haben sich wahrscheinlich schon die meisten Menschen Gedanken über das Wetter und da sie ein wichtiger Begleiter in unserem Leben ist, auch die Wettervorhersage gemacht. Das Projekt ESPRIT ist im Forschungsbereich Weltraumwetter angesiedelt , welches in gewisser Weise in Analogie zu unserem irdischen Wetter gesehen werden kann. Beim Weltraumwetter beschäftigt man sich mit den sich zeitlichen ändernden Rahmenbedingungen im Weltraum, wie etwa unterschiedlichen physikalischen Prozessen auf der Sonne, dem Sonnenwind, der Magnetosphäre und der oberen Erdatmosphäre. Einhergehend mit der immer rasanter fortschreitenden technologische Entwicklung können Veränderungen im Weltraumwetter zu massiven Beeinträchtigungen unseres Alltag führen. Von der Sonne ausgestoßene riesige Wolken aus magnetisiertem Plasma, sogenannte koronale Massenauswürfe, sind in der Lage, elektronische Systeme am Erdboden aber auch bei Satelliten zu schädigen. Des Weiteren kann es zu Störungen bei Navigation und Kommunikationsdiensten oder sogar zu Ausfällen von kompletten Stromnetzen kommen, mit weitreichenden Folgen in unterschiedlichen Sektoren. Vor diesem Hintergrund ist es einleuchtend, dass eine möglichst genaue Vorhersage des Weltraumwetters, ähnlich dem irdischen Wetter, von entscheidender Bedeutung ist. Ist die Genauigkeit bei der Vorhersage des irdischen Wetters schon weit fortgeschritten, so steckt die Prädiktion des Weltraumwetters, speziell beim Auftreten von Sonneneruptionen noch verhältnismäßig in den Kinderschuhen. Ziel des Projektes ESPRIT ist es nun die physikalischen Zustände des Sonnenwindplasmas und des interplanetaren Magnetfeldes sowie die eigentliche Solarstrahlung während unterschiedlicher Sonnenaktivitäten zu erforschen. Darauf aufbauend sollen bestehende Algorithmen zur Modellierung der Dichte der oberen Erdatmosphäre und der daraus ableitbaren Rate für mögliche Höhenverluste von Satelliten optimiert werden. Zudem ist bekannt, dass bestimmte vorherrschende chemische Zusammensetzungen bestehend aus NO, CO2 und He in der oberen Erdatmosphäre einen sogenannten Kühleffekt auslösen können. Diese Effekte sind in der Lage, der Aufheizung der Erdatmosphäre beim Eintreffen von Teilchen einer Sonneneruption entgegenzuwirken. Auf den ersten Blick könnte man meinen, dass solche Zustände vorteilhaft sind da sie die negativen Folgen von Sonneneruptionen auf die Erdatmosphäre abschwächen. Da jedoch deren Ursprung noch nicht vollständig geklärt werden konnte, ist dieses nicht absehbare Verhalten der Atmosphäre vielmehr von Nachteil da es sich negativ auf die Vorhersagegenauigkeit auswirkt. Aus diesem Grund soll auch dieser Gesichtspunkt näher untersucht werden und gewonnene Erkenntnisse hinsichtlich der Kühl- und Aufheizprozesse in der oberen Erdatmosphäre in die Modellierung mit einfließen.