FWF - ELGS - Verbesserte Vorwarnzeit für geomagnetische Stürme

Projekt: Foschungsprojekt

Projektdetails

Beschreibung

Das Ziel dieses Projekts ist die Vorwarnzeit für die Effekte von Sonnenstürmen bei der Erde zu verbessern. Denken sie an die Meteorologie – doch unsere Forschungen drehen sich nicht um das Wetter das wir tagtäglich erfahren, sondern wir machen Vorhersagen für den Sonnenwind, der um das Erdmagnetfeld fließt.

Sonnenstürme sind Wolken aus Plasma und Magnetfeldern die aus der Sonnenatmosphäre mit Geschwindigkeiten von Millionen Kilometern pro Stunde ausgeworfen werden. Falls so ein solarer Super-Sturm die Erde trifft, was schätzungsweise alle 100 Jahre passiert, könnten Infrastrukturen wie Stromnetze und Satelliten ausfallen, und Flug-Personal und Astronauten wären erhöhter Strahlung ausgesetzt. Sonnenstürme können ein Teil ihrer Energie auf das Erdmagnetfeld übertragen, und ein geomagnetischer Sturm entsteht. Dies kann wunderschöne Nordlichter hervorrufen, aber auch Technologien beeinträchtigen, die für unser tägliches Leben von hoher Wichtigkeit sind, wie die Stromversorgung und GPS. Um diese potentiell destruktiven Effekte besser zu vermeiden ist eine Vorhersage des Sonnenwinds am Sonne-Erde L1 Punkt von größter Wichtigkeit, und kann als Schlüsseltechnologie in diesem Feld angesehen werden, ähnlich wie wiederverwertbare Raketen oder Gen-Scheren in anderen Wissensgebieten.

In diesem Projekt nutzen wir die Verfügbarkeit von über 40 Jahren an Sonnenwind-Daten, womit wir die Ergebnisse unserer eigenen Simulationen von Sonnenstürmen mit maschinellem Lernen verknüpfen können. Damit können wir die Simulationen automatisch auswählen welche die Realität am besten beschreiben. Dies wird eine Vorhersage der Entwicklung eines geomagnetischen Sturms mit einer Vorwarnzeit von bis zu 2 Tagen ermöglichen. Wir werden diese Ergebnisse mit einem bestehenden Modell für Nordlichter verbinden, welches der Öffentlichkeit ermöglichen wird besser vorauszusehen wann und wo die Aurora zu sehen sein wird. Weiters werden wir die Sonnenwind-Vorhersagen mit einem Modell der Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik für geomagnetisch induzierte Ströme verknüpfen, welches wiederum helfen könnte Stromausfälle zu vermeiden. Die Vorhersagen werden zuerst mit bereits bestehenden Daten entwickelt und getestet, und danach in Echtzeit angewendet. Weiters werden wir mit bereits bestehenden Daten mögliche, zukünftige interplanetary Kleinsatelliten (CubeSats) auf ihre Tauglichkeit prüfen unsere Vorhersagen weiter zu verbessern.

Eine Unterstützung dieses Projekts würde daher Österreichs Rolle einer international führenden Nation in der Vorhersage und Modellierung des Weltraumwetters konsolidieren und weiter ausbauen.
StatusLaufend
Tatsächlicher Beginn/ -es Ende1/03/2031/08/20