Neue Station von DLR und Earth Science New Zealand verbessert Weltraumwetterforschung
Martin Kriegel
- DLR und Earth Sciences New Zealand errichten Beobachtungsstation in Wairakei, die Daten für die Weltraumwetterforschung liefert.
- Damit wird das Solar Ionosphere Global Network (SIGN) um eine weitere Messstation erweitert, wodurch eine nahezu durchgehende Sonnenbeobachtung möglich wird.
- Eine durchgehende Beobachtung der Sonnenaktivität ist für die Weltraumwetterforschung notwendig, weil Prozesse auf der Sonne sehr dynamisch sind und innerhalb von Minuten bis Stunden starke Auswirkungen auf die Erde haben können.
- Schwerpunkte: Raumfahrt, Weltraumwetter, Sicherheit
Weltraumwetter birgt Gefahren, die sowohl den Alltag der Menschen als auch die Sicherheit wichtiger Infrastrukturen betreffen können. Das reicht von Satellitenausfällen und Störungen globaler Navigationssysteme bis hin zu möglichen Beeinträchtigungen der Stromversorgung. Um die Auswirkungen solarer Einflüsse auf die Erde besser zu verstehen und Weltraumwetter schneller und präziser vorhersagen zu können, ist eine kontinuierliche Beobachtung der Sonnenaktivität notwendig. Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) hat nun das Solar Ionosphere Global Network (SIGN) um eine weitere Station in Neuseeland erweitert.
Wichtiger Schritt hin zu einer globalen, lückenlosen Überwachung solarer Aktivität
Das Solar Ionosphere Global Network (SIGN) ist ein internationales Netzwerk von Messstationen, das darauf abzielt, die Wechselwirkungen zwischen der Sonne, der Erdatmosphäre und der Ionosphäre zu untersuchen. Dazu zählt auch die Station in Neustrelitz in Mecklenburg-Vorpommern, wo das DLR-Institut für Solar-Terrestrische Physik zum Thema Weltraumwetter forscht. Neu in diesem Netzwerk ist nun die SIGN-Station im neuseeländischen Wairakei. Dank der engen Zusammenarbeit mit Earth Sciences New Zealand wurde hier eine moderne, bodengestützte und mit mehreren Messinstrumenten kombinierte Beobachtungsstation eingerichtet, die ab sofort wertvolle Daten für die Weltraumwetterforschung liefert. Ebenso wie Neustrelitz zeichnet sich Wairakei durch seine ruhige Lage in Bezug auf Funkstörungen (RFI - Radio Frequency Interference) aus. Der neue Standort ermöglicht nun eine nahezu durchgehende Sonnenbeobachtungen rund um die Uhr, was einen wichtigen Schritt hin zu einer globalen, lückenlosen Überwachung solarer Aktivität darstellt. Die durchgehende Beobachtung der Sonnenaktivität ist für die Weltraumwetterforschung notwendig, weil Prozesse auf der Sonne sehr dynamisch sind und innerhalb von Minuten bis Stunden starke Auswirkungen auf die Erde haben können. Da die Messinstrumente empfindlich sind und leicht durch menschliche oder technische Funkquellen gestört werden können, werden die Messstationen an sehr ruhigen, funkarmen Orten aufgestellt.
Eine Station mit verschiedenen Instrumenten
Die neue SIGN-Station in Wairakei ist mit einer Reihe leistungsstarker wissenschaftlicher Instrumente ausgestattet:
Daniela Banyś
- Das CALLISTO-Solarspektrometer (Compact Astronomical Low-Cost Low-Noise Spectrometer for Transient Objects) ist ein Instrument zur Messung solarer Radioemissionen im Niederfrequenzbereich (VHF und UHF) und überwacht solare Aktivitäten sowie deren Auswirkungen auf die Erde. Dieses hochpräzise Spektrometer wurde speziell für die Beobachtung solarer Radiofrequenzen entwickelt.
- VLF-Empfänger (Global Ionospheric and Field Disturbance Sensor) dient der Messung und Analyse von sehr niederfrequenten (VLF) elektromagnetischen Wellen. Dieser Empfänger wird zur Detektion von Solar Flares sowie zur Erforschung von Ionosphärenstörungen eingesetzt.
- Der Hochraten-GNSS-Empfänger (Global Navigation Satellite System) ist in der Lage, zeitlich und räumlich hochaufgelöst lokale Ionosphäreninformationen in Echtzeit zu liefern. Der Empfänger ist dadurch ein wichtiges Werkzeug zur Bewertung von Störungen auf GNSS-Signalen. Eine wichtige Information für die Navigation autonomer Fahrzeuge, Drohnensteuerung, Robotik und Präzisionsvermessung.
Durch die kombinierte Nutzung von Radiospektrometern, VLF-Monitoring und Hochraten-GNSS-Daten liefert das SIGN-Netzwerk ein umfassendes Bild der Sonnenaktivität und ihrer Auswirkungen auf die Ionosphäre. Zugleich stärkt es die Weltraumwetterforschung und ermöglicht frühzeitige Warnungen zum Schutz technischer Systeme sowie sicherheitsrelevanter Infrastrukturen.
Umfassende Daten für die Weltraumwetterforschung
Die gewonnenen Daten sind für die Forschung sehr wertvoll. So nutzen die DLR-Wissenschaftlerinnen und -Wissenschaftler sie zum einen innerhalb des IMPC (Ionosphere Monitoring and Prediction Center), um echtzeitnahe Informationen über das Weltraumwetter zu erhalten und an Partner in Industrie und Forschung weiterzuleiten. Zum anderen sind die vielschichtigen Messungen in den verschiedenen Frequenzbereichen bedeutsam für die Ionosphären- und Sonnenforschung sowie für die Industrie, die auf Navigations- und Kommunikationsanwendungen angewiesen ist. Diese Messdaten geben unter anderem Aufschluss darüber, wann welche Frequenzen durch einen Radioblackout blockiert sein können. Das kann beispielsweise für die Flugzeugkommunikation relevant sein.