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Astronomie:Kaum jemand hat die Gefahr durch Weltraumwetter im Blick

Völlig überraschend kommt sie indes nicht. Gleich mehrmals hat die Sonne zuletzt Warnschüsse abgefeuert: 1989 setzte ein Sonnensturm das Stromnetz in der kanadischen Provinz Quebec stundenlang außer Gefecht. 2003, ausgerechnet an Halloween, störte ein geomagnetischer Sturm die GPS-Signale; Flugzeuge konnten sich nicht mehr darauf verlassen. Ein 600 Millionen Euro teurer Satellit wurde irreparabel beschädigt. Und im Juli 2012 raste ein extrem starker Sturm haarscharf an der Erde vorbei. "Wäre das Ganze ein paar Tage früher passiert", sagt Daniel Baker, "dann würden wir heute noch die Scherben zusammenkehren."

Während die Politik in Europa der Gefahr durch die Sonne kaum Aufmerksamkeit schenkt, hat der US-Kongress bereits 2015 eine nationale Strategie und einen Aktionsplan zum Weltraumwetter verabschiedet. Das Paket sieht unter anderem vor, Notfallpläne zu entwickeln und alle Bereiche des öffentlichen Lebens auf Schwachstellen abzuklopfen. Im vergangenen Oktober hat der damalige US-Präsident Barack Obama zudem per Dekret das Energieministerium und die Netzbetreiber verpflichtet, das Stromnetz besser gegen Sonnenstürme abzuschirmen. Das Problem: Bislang bleibt der Menschheit nicht viel anderes übrig, als sich vor Einschlägen zu wappnen. Die Vorwarnzeiten sind zu kurz, die Vorhersagemodelle sind zu schlecht, um bei einem drohenden Sturm aktive Gegenmaßnahmen zu ergreifen. Die erste Strahlungswelle, die den Funkverkehr ausschaltet, kommt ohne Vorwarnung an, da sie sich - wie das Licht der Sonne - mit Lichtgeschwindigkeit ausbreitet. Die schnellen geladenen Teilchen, die vor allem Satelliten gefährlich werden können, aber auch GPS und Mobilfunk stören, treffen bereits 20 Minuten später ein.

Lediglich der geomagnetische Sturm, die große Gefahr fürs Stromnetz, lässt etwas auf sich warten - meist 15 bis 24 Stunden. Doch selbst wenn Teleskope und erdnahe Forschungssatelliten solch einen Ausbruch auf der Sonne sehen, bleiben zunächst viele Fragen offen: Wird der Massenauswurf die Erde überhaupt treffen? Wie stark wird er ausfallen? Und, vor allem, in welche Richtung wird sein Magnetfeld zeigen? Denn von dieser Ausrichtung hängt ab, wie gut ein Sonnensturm das irdische Magnetfeld durchdringen kann - den natürlichen Schutzschirm des Planeten. Gewissheit liefern erst zwei Satelliten, die etwa eine Million Kilometer von der Erde entfernt im sogenannten Lagrange-Punkt lauern und dort die Richtung des Magnetfelds vermessen können. Dann bleiben allerdings nur noch 15 bis 20 Minuten, bevor der Sturm die Erde erreicht.

Mit neuen Missionen und verbesserten Modellen versuchen Astronomen daher, die Prozesse auf der Sonne besser zu verstehen und sie hoffentlich eines Tages vorhersagen zu können. Die amerikanische Sonde Parker Solar Probe, die kommendes Jahr starten wird und der Sonne so nahekommt, wie kein Raumfahrzeug zuvor, soll ihren Teil dazu beitragen. Genauso wie der europäische Solar Orbiter, der 2019 folgt.

Ein elektromagnetischer Schirm könnte die Erde schützen

Zudem suchen die Forscher in ihren Sonnendaten nach Mustern und neuen Erkenntnissen. Sogar die US-Luftwaffe hat zuletzt, auf Geheiß von Obama, ihre zuvor als geheim eingestuften Messwerte zu Sonnenstürmen freigegeben, um eine möglichst breite Datenbasis zu schaffen. Das große Ziel ist eine verlässliche Wettervorhersage für den Weltraum.

Loeb und Lingam zeigen in einer zweiten, bislang in keinem Fachblatt veröffentlichten Studie, wie ein elektromagnetischer Schutzschirm die Erde vor dem Schlimmsten bewahren kann. Ein riesiger Drahtring, der von Strom durchflossen wird und zwischen Erde und Sonne sitzt, soll dabei die gefährlichen Teilchen ablenken. Etwa 100 000 Tonnen würde die Struktur wiegen, allein ihre Montage könnte 100 Milliarden Dollar kosten. Für Lingam kein allzu großes Hindernis: "Das ist ähnlich viel wie die Kosten der Internationalen Raumstation ISS und drei bis vier Größenordnungen weniger als das globale Bruttoinlandsprodukt", schreibt der Harvard-Astronom.

© SZ vom 17.11.2017/chrb
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