Frühwarnsystem für Sonnenstürme installiert

Delaware (USA)/Yuseong-gu (Südkorea) – Starke Ausbrüche unserer Sonne können nicht nur Satelliten lahm legen und somit Kommunikation und Navigation stören. Sie sind auch für den Menschen eine Gefahr, wenn starke Ströme hochenergetischer Teilchen auf die Erde treffen. Für Flugreisende erhöht sich hierdurch die Strahlenbelastung deutlich, vor allem bei Flügen über den Polen. Denn an den Polen laufen die Magnetfeldlinien der Erde zusammen, wodurch die Teilchen des Sonnenwindes bis in niedrige Höhe gelangen und dort auch die bekannten Nordlichter auslösen können. Für Astronauten können solche Teilchenstürme aber akut bedrohlich werden bis hin zur Lebensgefahr, berichten Forscher im Fachblatt „Space Weather: The International Journal of Research and Applications“. Sie haben deshalb nun ein Frühwarnsystem installiert, das knapp drei Stunden Vorwarnzeit liefern soll, so dass Piloten auf niedrigere Flughöhen gehen und Astronauten sichere Schutzbereiche aufsuchen können.

Gerüst auf vier Steelen in einer Eislandschaft. Auf dem Gerüst sitzt ein Mensch, der mit mehreren Holzkisten beschäftigt ist.
Teilchenmonitor am Südpol

Möglich ist das Frühwarnsystem, weil einige besonders hochenergetische Teilchen schneller als die übrigen unterwegs sind. „Diese Teilchen mit beinahe Lichtgeschwindigkeit brauchen nur knapp zehn Minuten nach dem Ausbruch eines Sonnensturms, um die Erde zu erreichen“, so John Bieber von der University of Delaware. Wenn die ersten Teilchen, meist Protonen, auf die Erdatmosphäre treffen, erzeugen sie unter anderem Neutronen, die von den neun Bodenstationen gemessen werden. Aus der Messung an diesen hochenergetischen Teilchen können die Forscher die Gefahr durch die knapp drei Stunden später nachfolgende Flut an langsameren Teilchen berechnen, die wegen ihrer großen Zahl so gefährlich sind.

Die Strahlenbelastung durch besonders intensive Sonnenstürme hängt stark von der Höhe ab. In der Reisehöhe von Verkehrsflugzeugen kann sie äquivalent zu einer Röntgenuntersuchung des Brustraums werden. Astronauten, die sich noch innerhalb des Erdmagnetfelds befinden, wie die Besatzung der Internationalen Raumstation ISS, sind ebenfalls zusätzlichen Belastungen ausgesetzt, allerdings keinen kritischen. Wirklich gefährlich wird es jedoch für Raumfahrer, die den schützenden Bereich der Erde verlassen und sich auf die Reise zum Mond oder zum Mars begeben. Außerhalb von besonders abgeschirmten Schutzräumen könnte die Strahlung bei großen Sonnenausbrüchen sogar lebensbedrohlich werden, so Bieber.