Raumfahrttechnik

Weltraumwetter

Sonnenstürme, Flares und koronale Massenauswürfe: Die Sonne schickt regelmäßig Teilchenschauer durchs Sonnensystem, die Satelliten zerstören, Stromnetze lahmlegen und Astronauten gefährden können.

Weltraumwetter beschreibt die veränderlichen Bedingungen im interplanetaren Raum, verursacht durch die Aktivität der Sonne. Sonneneruptionen (Flares) schleudern in Sekunden intensive Röntgen- und UV-Strahlung aus. Koronale Massenauswürfe (CMEs) schicken Milliarden Tonnen magnetisiertes Plasma mit bis zu 3.000 km/s durch den Weltraum. Treffen sie die Erde, komprimieren sie das Magnetfeld und lösen geomagnetische Stürme aus.

Das stärkste dokumentierte Ereignis war das Carrington-Event vom 1. September 1859. Der britische Astronom Richard Carrington beobachtete einen gewaltigen Flare, dessen CME die Erde in nur 17 Stunden erreichte. Telegraphenleitungen in den USA und Europa fingen Feuer, Polarlichter leuchteten bis Kuba und Hawaii. Eine Wiederholung heute könnte laut der US National Academy of Sciences Schäden von bis zu 2 Billionen Dollar verursachen, weil Transformatoren in Stromnetzen, GPS-Satelliten und Kommunikationsinfrastruktur ausfallen würden.

Im Mai 2024 traf der stärkste geomagnetische Sturm seit über 20 Jahren die Erde (G5-Klasse, ausgelöst durch Sonnenregion AR3664). Polarlichter waren bis nach Südspanien, Florida und Nordindien sichtbar. Rund die Hälfte der 10.000 Starlink-Satelliten musste koordinierte Ausweichmanöver fliegen, die größte Satelliten-Migration der Geschichte.

Für die bemannte Raumfahrt ist Weltraumwetter eine direkte Gesundheitsgefahr. Auf der ISS ziehen sich Astronauten bei starken Sonnenstürmen hinter die Wassertanks zurück, die als Strahlungsschutz dienen. Für Mond- und Mars-Missionen außerhalb des schützenden Erdmagnetfelds ist die Gefahr deutlich größer: Ein starker Sonnensturm während einer Mars-Reise könnte ohne ausreichende Abschirmung eine lebensbedrohliche Strahlendosis verursachen. Die ESA und NASA betreiben Weltraumwetter-Vorhersagezentren, die Frühwarnungen liefern.

In der Science-Fiction spielt Weltraumwetter eine Rolle als natürliche Bedrohung: In Neal Stephensons Seveneves löst ein Mond-Zerfall einen Trümmerschauer aus, der die Erdoberfläche unbewohnbar macht. In The Expanse verursachen Sonnenstürme Kommunikationsausfälle zwischen den Planeten. Realistischer behandelt Kim Stanley Robinsons Mars-Trilogie die Strahlenbelastung der Siedler.