Donnerwetter - Weltraumwetter

Transkript

1 Donnerwetter - Weltraumwetter Dr. Frank Jansen DLR Institut für Raumfahrtsysteme, Bremen frank.jansen@dlr.de

2 Institut für Raumfahrtsysteme Neues DLR Institut in Bremen gegründet am 26. Januar 2007, vom Grund auf neu Raumfahrtkonzepte u.a Entwicklung und Bewertung von Konzepten für und Auslegung von Raumfahrtmissionen mit hoher Sichtbarkeit auf nationalem und internationalem Niveau Neue Raumfahrtanwendungen raumfahrtgestützte Anwendungen und Technologien die u.a. in Projekten kooperativ mit Forschung und Industrie umgesetzt werden Beitrag zur Ausbildung mit eigenständigen Forschungsarbeiten zur Raumfahrt Systemtechnik wird zusammen mit Universitäten die Ausbildung von Ingenieuren der Systemtechnik unterstützt

3 Weltraumwetter Wie reagiert der Weltraum? Welche Risiken sind bekannt? Wodurch sind die weltweiten Aktivitäten gekennzeichnet?

4 Wie reagiert der Weltraum? primäre Quelle - die Sonne: Aufbau, SOHO, Plasmawolke am 14. Juli 2000

5 Wie reagiert der Weltraum? Plasmawolke am 14. Juli 2000

6 Wie reagiert der Weltraum? solare Stürme und ihre Effekte Quelle: Flares CMEs/Flares CMEs/Coronal Holes

7 Wie reagiert der Weltraum? sekundäre Quelle: galaktische kosmische Strahlung

8 Welche Risiken sind bekannt? Raumfahrt - 31 Störungen und Ausfälle (12 Totalverluste) Meteosat, ERS-1, XMM... Equator-S, Anik 1&2, Telstar 401, ASCA... - Verluste in letzten 4 Jahren haben 500 Millionen USD überschritten

9 Welche Risiken sind bekannt? Luftfahrt Flug Chicago Frankfurt (PTB) - Europaweite Richtlinie - Neue Strahlenschutzverordnung (BfS, BMU) seit : Flugzeugbetreiber und Ermittlung der Strahlenexposition (effektive Dosis 1 msv, Grenzwert 20 msv pro Kalenderjahr)

10 Luftfahrt: Internet persönliche Strahlungsdosis

11 Welche Risiken sind bekannt? Navigation DLR/IKN Neustrelitz Galileo Satelliten Navigationssystem DLR/IKN Neustrelitz

12 Welche Risiken sind bekannt? Telekommunikation Weltraumwetter-Effekte bis in Pioniertage der Telegrafie 17 November 1848: Telegrafenleitungen zwischen Pisa und Florenz waren unterbrochen September 1851: Telegrafieleitungen in New England GICs machten es möglich das Telegrafenleitungen ohne Batterie arbeiteten: Portland: Please cut off your battery, let us see if we can work with the auroral current alone Boston: I have already done so! How do you receive my writing? Portland: Very well indeed - much better that with batteries

13 Welche Risiken sind bekannt? Stromversorgung

14 Welche Risiken sind bekannt? Stromversorgung: 13. März 1989 kurz vor Blackout -normalerweise 3000 A -einige Ampere, dann ungenügend effizente Arbeitsweise Transformator - gemessen in Trans. 200 A - Hydro Quebec: Kollapszeit 90 Sekunden! (400nT/min) (9 Stunden Stromausfall für Millionen Menschen im Winter) - Minnesota 865 nt/min gemessen! New Jersey 10 Milliarden USD -Rep.: 10 Mill. USD (bis zu einem Jahr, hier 6 Wochen) -Schweden: kv-leitungen -Cu-Spulen bis zu 3000 A -April 94: 5 Transformatoren bei Chicago -Finnland: Stromleitungen mit 143 A gemessen

15 Welche Risiken sind bekannt? Gas- und Ölindustrie Ruhrgas Pipeline Nordsee Förderung Alaska, Schweden, Finnland

16 Welche Risiken sind bekannt? Elektronik und Transport Straßenbahnen, PKWs

17 Welche Risiken sind bekannt? Weltraumwetter und terrestrisches Wetter

18 Welche Risiken sind bekannt? Weltraumwetter und Versicherungen

19 Wodurch sind die weltweiten Aktivitäten gekennzeichnet? Warnungen vor Weltraumwetterstürmen 1) Unsere Gesellschaft ist heute viel mehr von Technik abhängig als 1989 / ) Warnungen vor Weltraumwetterstürmen werden für unsere Gesellschaft in Zukunft sehr bedeutend.

20 Wodurch sind die weltweiten Aktivitäten gekennzeichnet? ESA Space Weather Study EU COST 724 Aktion: Weltraumwetter: Daten, Modelle, Service EU FP5 und FP6: SWE und SWEETS EU, ESA 2008 : White Paper, Space Situational Awareness

21 ESA Weltraumwetter - Studie

22 ESA Weltraumwetter Studie

23

24 MuSTAnG (MUon Spaceweather Telescope for ANisotropy at Greifswald / Germany) Prinzip & Operator Display - primäre kosm. Strahlung -> sekundäre Myonen der kosm. Strahlung - Myonen: Koinzidenz (in beiden Plastik Szintillatorschichten) - Myonenzählung als Funktion der Einfallsrichtungen

25 MuSTAnG Netwerk für Echtzeitbeobachtungen: Nagoya, Hobart, Kuwait, Sao Martinho Mawson PC, HST, NST, SMST and MuSTAnG - CME Messung durch MuSTAnG: 8 10 h vor Ankunft - Netzwerk CME Messung: h vor Ankunft - Netzwerk Mitglieder: Nagoya Scintillator Telescope (NST), Hobart ST (HST), SaoMartinho ST (SMST), Kuwait Proportional Counter (KPC) MPC HST NST MuSTAnG SMST Detektor Status Elektronik Status atmosphärischer Druck Status

26 STEREO Raumflugkörper STEREO A und B (V.Bothmer, Uni Göttingen)

27 2006 / 2007 Muon Teleskop Netzwerk Daten STEREO: Sonne - Venus

28 10 Jahre ( ) European Space Policy (ESP) im White Paper (2003) be needed to ensure that Europe has the capacity to supply to the different users critical information on solar flares, near Earth objects, space debris ( space weather prediction ) Implementierung European Space Policy (ESP) durch SSA ESA Ministeratskonferenz November 2008 SSA Bereiche: Weltraumwetter, Weltraummüll, Asteroide / NEO Impacts

29 Danke.