NASA-Strahlungssonden zur Unterstützung von Weltraumwettervorhersagen
Die beiden Van-Allen-Sonden kreisen im inneren und äußeren Strahlungsgürtel der Erde. (Bildnachweis: JHU / APL, NASA)
Zwei NASA-Sonden helfen Wissenschaftlern dabei, besser zu verstehen, wie sich die riesigen Strahlungsgürtel um die Erde auf die Raumsonde auswirken, die den Planeten umkreist.
Wissenschaftler verwenden Daten, die der Zwilling der NASA gesammelt hat Van-Allen-Sonden , das im August 2012 in Zusammenarbeit mit fortschrittlichen Computermodellen in die Erdumlaufbahn startete, um die dynamische Strahlungsumgebung des erdnahen Weltraums zu simulieren, berichten zwei neue Studien.
'Die Van-Allen-Sonden sammeln großartige Messungen, aber sie können Ihnen nicht sagen, was überall gleichzeitig passiert', sagte Geoff Reeves vom Los Alamos National Laboratory in New Mexico Anfang dieses Monats in einer Erklärung. 'Wir brauchen Modelle, die einen Kontext liefern, um das gesamte System zu beschreiben, basierend auf den Beobachtungen der Van Allen Probe.'
Die NASA-Mission Van Allen Belts (früher als Radiation Storm Belt Probes bezeichnet) wird die Strahlungsgürtel der Erde, die Van Allen Belts, wie nie zuvor untersuchen. Sehen Sie in dieser guesswhozoo.com-Infografik, wie sie funktionieren .(Bildnachweis: Karl Tate/guesswhozoo.com)
Die Van-Allen-Gürtel – benannt nach James Van Allen, der sie 1958 entdeckte – sind wie zwei riesige Donuts, die die Erde umgeben. Die Weltraum-Donuts bestehen aus geladenen Teilchen – einschließlich Protonen, Elektronen und verschiedenen anderen Ionen – die durch das Erdmagnetfeld an Ort und Stelle gehalten werden. Da die Teilchen so viel Energie haben, können sie Instrumente im Orbit beschädigen.
Diese Partikel sind doppelt gefährlich, weil ihr Verhalten bisher unberechenbar war; je nach Sonnenaktivität kann ihre Energie drastisch springen, manchmal bis zu 99 Prozent der Lichtgeschwindigkeit . Wissenschaftler würden gerne in der Lage sein, dieses Verhalten vorherzusagen – eine Fähigkeit, die ihnen helfen würde, Raumschiffe zu entwickeln, die den Härten der Weltraumumgebung besser standhalten.
Die Van-Allen-Sonden bringen Wissenschaftler diesem Ziel näher. Die Raumsonde liefert entscheidende Informationen für ein von Wissenschaftlern aus Los Alamos entwickeltes Computermodell – bekannt als DREAM3D (kurz für Dynamic Radiation Environment Assimilation Model in 3 Dimensions) – das sich stark auf Daten stützte, die Anfang der 1990er Jahre vom Combined Release and Radiation Effects Satellite der NASA gesammelt wurden .
Wissenschaftler verglichen beispielsweise Simulationen, die von DREAM3D erzeugt wurden, mit Daten, die von den Van Allen Probes und dem Advanced Composition Explorer-Satelliten der NASA während eines starken Sonnensturms im Oktober 2012 gesammelt wurden.
DREAM3D hat die wichtigsten Auswirkungen ziemlich gut vorhergesagt, sagten die Forscher.
'Das gibt uns ein gewisses Vertrauen in unser Modell', sagte Reeves. 'Und was noch wichtiger ist, es gibt uns Vertrauen, dass wir beginnen zu verstehen, was in den Strahlungsgürteln vor sich geht.'
Die beiden neuen Studien wurden in der Zeitschrift Geophysical Research Letters veröffentlicht.
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