Key Takeaways
- Israelische Weltraumwetterforscher haben einen Weg gefunden, KI zu nutzen, um Strahlungsausbrüche der Sonne vorherzusagen.
- Sonnenstürme können Satelliten zerstören und andere Schäden anrichten.
-
Im Februar verlor SpaceX 40 Starlink-Satelliten, als sie in einen geomagnetischen Sturm gestartet wurden.
Künstliche Intelligenz (KI) könnte uns bald dabei helfen, uns vor Sonnenstürmen zu schützen, oder uns zumindest sagen, wann sie unterwegs sind.
Israelische Weltraumwetterforscher berichten, dass sie KI verwendet haben, um die Strahlungsausbrüche der Sonne bis zu 96 Stunden vorherzusagen, bevor sie auftraten. Eine riesige Sonnenexplosion wird wahrscheinlich die Erde mit unvorhersehbaren Folgen treffen, aber sie könnte die Zerstörung von Satelliten beinh alten.
"Die Auswirkungen eines solchen Sturms können sehr unterschiedlich sein - [er kann] die Stromversorgung und die Netzsicherheit, die Kommunikation, den Satellitenbetrieb und die Kollisionsvermeidung, das Aufladen und die Beschädigung von Raumfahrzeugen beeinträchtigen, [zu] einer Strahlenbelastung führen [z] Astronauten und Passagiere und Besatzungen kommerzieller Fluggesellschaften und mehr", sagte Piyush Mehta, Professor für Raumfahrtsysteme an der West Virginia University, Lifewire in einem E-Mail-Interview.
Sturmbeobachter
Wissenschaftler haben Jahrzehnte damit verbracht, schädliche Sonnenstürme genauer vorherzusagen. Aber, sagte Mehta, „wir haben noch einen langen Weg vor uns, bevor wir Sonnenstürme und die Wahrscheinlichkeit ihrer Auswirkungen zuverlässig vorhersagen können.“
Nun sagt der Fernerkundungsexperte Yuval Reuveni von der Ariel University in Israel, dass sein Team eine neue Vorhersagemethode für Sonnenstürme namens Convolutional Neural Network erfunden hat, wie aus einem kürzlich im Astrophysical Journal veröffentlichten Artikel hervorgeht. Die Technik nutzt Deep Learning, eine Art KI, um Röntgenmessungen von Satelliten zu untersuchen.
Ein plötzlicher Ausbruch elektromagnetischer Strahlung, der von der Sonnenoberfläche ausgeht, breitet sich mit Lichtgeschwindigkeit aus und erreicht die Erde innerhalb von Minuten, schrieben Reuveni und seine Forscherkollegen in der Zeitung.
"Sonneneruptionen haben die Fähigkeit, Funkkommunikationssysteme zu stören, globale Navigationssatellitensysteme zu beeinträchtigen, Satellitenausrüstung zu neutralisieren, Stromausfälle auf der Erde zu verursachen, die Gesundheit von Astronauten zu schädigen und können leicht einen Verlust von mehreren Milliarden bedeuten Dollar für Reparaturen und Monate für den Wiederaufbau, wenn sie ein sehr hohes Ausmaß erreichen ", fügten sie hinzu.
Was ein solcher Sturm auf der Erde bedeuten könnte, ist noch offen. Wissenschaftler hielten kürzlich einen Workshop ab, um festzustellen, wie sich ein großer Sonnensturm auf das Stromnetz auswirken könnte. Die Teilnehmer nutzten eine Tischübung und Simulation, um Forschungs- und Entwicklungslücken für das Sun-to-Power-Grid-System aufzudecken. Die Gruppe hob die menschliche Dimension eines Ausfalls hervor, indem sie die Bevölkerung von Washington DC modellierte, einschließlich sozialer, wirtschaftlicher und medizinischer Details.
"Beim Weltraumwetter geht es um gesellschaftliche Resilienz, Multiphysik und Multiskalen. Dieses Simulationsspiel verkörperte alle drei Facetten", sagte Mangala Sharma, Programmdirektorin für Weltraumwetterforschung bei der National Science Foundation, in einer Pressemitteilung.
Stürme am Horizont
Es ist eher eine Frage des Zeitpunkts als ob ein schädlicher Sonnensturm die Erde treffen wird. Daniel Baker, Professor für Planeten- und Weltraumphysik an der University of Colorado Boulder, sagte Lifewire in einem E-Mail-Interview. Die Wahrscheinlichkeit, dass ein sehr schwerer Sturm auftritt, liegt bei etwa 10 Prozent pro Jahrzehnt.
"Es gibt leider nicht viel, was man für die extremsten Fälle tun kann", sagte Baker.
Im Februar verlor SpaceX 40 Starlink-Satelliten, als sie in einen geomagnetischen Sturm gestartet wurden. Während eines besonders intensiven Sonnenausbruchs überwachen Fluggesellschaften die Strahlungswerte, was dazu führen könnte, dass sie Polarrouten umleiten. Es ist unwahrscheinlich, dass ein Sturm persönliche elektronische Geräte direkt beeinträchtigt, aber sie können sich indirekt auf sie auswirken, wie die GPS-Leistung Ihres Telefons, das von Satellitensignalen angetrieben wird, erklärte Mehta.
Der schlimmste Sonnensturm aller Zeiten ist das Carrington-Ereignis von 1859, sagte Mehta. Der Vorfall erzeugte starke Polarlichter, die weltweit gemeldet wurden und Funken und sogar Brände in mehreren Telegrafenstationen verursachten.
"Es ist wahrscheinlich, dass stärkere Stürme aufgetreten sind, entweder bevor wir begannen, Aufzeichnungen zu führen, oder ihren Ursprung in Regionen der Sonne haben, die von der Erde aus nicht sichtbar sind", sagte Mehta.
Der nächste große Sturm könnte eher früher als später kommen. Die Sonne folgt einem 11-jährigen Sonnenzyklus, in dem ihre Aktivität alle 11 Jahre ihren Höhepunkt erreicht, und Sonnenstürme treten viel wahrscheinlicher auf, wenn die Sonne aktiver ist, erklärte Mehta. Wir kommen gerade aus einem tiefen Sonnenminimum heraus und bewegen uns auf die sonnenaktivste Periode des Sonnenzyklus zu.
"Also sollten wir nicht selbstgefällig sein und an unserer Fähigkeit arbeiten, die Vorhersage von Sonnenstürmen und ihren Auswirkungen zu verbessern", fügte Mehta hinzu.
