Neues EU-Projekt FLARECAST

27.01.2015 by

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News aus dem Institut:

Trotz der Ungewissheit über die Schweizer Beteiligung am europäischen Forschungsprogramm schrieben wir 2014 fleissig Gesuche. Es hat sich gelohnt. In diesem Monat können wir mit einem Projekt beginnen, von dem ich ganz begeistert bin: FLARECAST – die Vorhersage der Wahrscheinlichkeit einer Sonneneruption.

 

Es geht um Weltraumwetter

Winzige geladene Teilchen strömen ständig von der Sonne weg – der Sonnenwind. Wenn die Magnetfelder der Sonne zuviel Spannung aufbauen, entlädt sich die Energie in spektakulären Explosionen, den so genannten Flares. In der Folge kann aus dem Sonnenwind ein Sonnensturm entstehen, der sich im interplanetarischen Raum verbreitet.

 

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Sonnenfleck, Flare, Sonnensturm. Bild: NASA Scientific Visualization Studio

Ein Sonnensturm kann Planeten und andere Objekte treffen, die sich gerade auf seinem Weg befinden. Auf der Erde und auf einigen anderen Planeten kann dies wunderschöne Polarlichter auslösen.

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Polarlicht auf Saturn. Bild: NASA/ESA, Hubble Space Telescope

Eine geballte Ladung solcher Teilchen kann jedoch auch Satelliten beschädigen und Störungen derer elektronischen Geräte hervorrufen. Es kann zu Ausfällen bei Funkverbindungen und GPS-Übertragungen kommen. Ist ein Sonnensturm in Gange, empfiehlt es sich nicht, über die Pole zu fliegen, wo die Teilchen bis in die Atmosphäre eindringen können. Flugzeuge werden umgeleitet.

 

Weltraumwetter vorhersagen

Es wäre nützlich, wenn man das Weltraumwetter vorhersagen könnte, damit bei einem Sonnensturm die notwendigen Massnahmen ergriffen, Geräte ausgeschaltet und Flugzeuge umgeleitet werden können. Aber schon das Erdwetter ist manchmal ziemlich unberechenbar. Noch viel schwieriger ist es, zuverlässige Vorhersagen zum Weltraumwetter zu machen.

Zur Zeit werden die aktiven Regionen einzeln von erfahrenen Forschenden analysiert und das Risiko von Flares eingeschätzt. Solche Vorhersagen kann man beim Space Weather Prediction Center per Email abonnieren oder sie werden veröffentlicht, beispielsweise auf spaceweather.com.

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Ausschnitt von spaceweather.com, Vorhersage vom 27. Januar 2015

Seit kurzem hat auch die Britische Meteorologische Anstalt Met Office eine Abteilung Weltraumwetter mit einer täglichen Weltraumwetter-Vorhersage und einer gut verständlichen Einführung (in Englisch).

 

Wie wird FLARECAST die Weltraumwetter-Vorhersage verbessern?

Im Projekt geht es darum, die Analyse der aktiven Regionen zu automatisieren und zuverlässiger zu machen. Zu diesem Zweck wird ein Katalog von physikalischen Eigenschaften erstellt, die bei einem Flare vorkommen. Was passiert genau bei einem Sonnenfleck, bevor sich ein Flare ereignet? Welche Phänomene und Prozesse sind daran beteiligt?

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Magnetogram der Sonne vom 27. Januar 2015. Solche Bilder des Satelliten Solar Dynamic Observatory werden im Projekt Flarecast analysiert.

Dann werden mittels Einsatzes von Algorithmen und Machine Learning Computerprogramme entwickelt, welche die Eigenschaften eines Sonnenflecks automatisch identifizieren und Schlüsse daraus ziehen. Bis diese Programme zuverlässige Resultate liefern, müssen grosse Mengen an Daten von vergangenen Flares analysiert und getestet werden.

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Der Algorithmus SMART hat auf diesem Magnetogram (Datum unbekannt) aktive Regionen identifiziert. Jede der verschiedenfarbigen Konturen hat mehr als 25 magnetische Eigenschaften.

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Der SMART Delta Finder hat eine Stelle entdeckt, wo die entgegengesetzten Polaritäten der Magnetfelder sehr nahe zusammen kommen. Hier besteht ein Flare-Risiko.

Mit dem fertigen Programm können einerseits Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler ihre eigene Forschung betreiben. Andererseits dient es Endnutzerinnen und Endnutzern wie z.B. Satellitenbetreibenden oder Fluggesellschaften, Massnahmen zu veranlassen: einen Satelliten abdrehen, ein Gerät vorübergehend ausschalten, eine Flugrute ändern. Da die oben erwähnte Meterologische Anstalt Projektpartnerin ist, haben wir einen direkten Draht zu den Endnutzern.

Das Projektteam besteht aus Partnerinnen und Partnern in Irland, dem Vereinigten Königreich, Italien, Frankreich, der Schweiz und Griechenland, welches die Projektleitung inne hat.

Die Kontaktpersonen für die Schweiz sind Hanna Sathiapal, André Csillaghy oder Marco Soldati.

 

Kommentare (2)

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