NASA-Strahlungssonden, die Weltraumwettervorhersagen unterst├╝tzen

Zwei NASA-Sonden helfen Wissenschaftlern, besser zu verstehen, wie die riesigen Gürtel der Strahlung um die Erde die Raumsonde beeinflussen, die den Planeten umkreist.

Wissenschaftler nutzen Daten, die vom Zwillings-Van-Allen-Sonden der NASA gesammelt wurden, die im August 2012 zusammen mit fortschrittlichen Computermodellen in die Erdumlaufbahn einstiegen, 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 zur gleichen Zeit überall passiert", sagte Geoff Reeves vom Los Alamos National Laboratory in New Mexico Anfang dieses Monats. "Wir brauchen Modelle, die einen Kontext liefern, um das gesamte System basierend auf den Van-Allen-Probe-Beobachtungen zu beschreiben."

Die Van-Allen-Gürtel - benannt nach James Van Allen, der sie 1958 entdeckte - sind wie zwei riesige Donuts, die die Erde umgeben. Die Space Donuts bestehen aus geladenen Teilchen - einschließlich Protonen, Elektronen und verschiedenen anderen Ionen - die durch das Magnetfeld der Erde festgehalten werden. Da die Teilchen so viel Energie haben, können sie Instrumente im Orbit beschädigen.

Diese Teilchen sind doppelt gefährlich, weil ihr Verhalten bisher unvorhersehbar war; Abhängig von der Aktivität der Sonne kann ihre Energie drastisch, manchmal bis zu 99 Prozent der Lichtgeschwindigkeit springen. Wissenschaftler würden gerne dieses Verhalten vorhersagen können - eine Fähigkeit, die es ihnen ermöglichen würde, Raumfahrzeuge zu entwickeln, die den Belastungen der Weltraumumgebung besser standhalten können.

Die Van-Allen-Sonden bringen Wissenschaftler diesem Ziel näher. Das Raumfahrzeug liefert wichtige Informationen zu einem Computermodell, das von Los Alamos Wissenschaftlern entwickelt wurde - bekannt als DREAM3D (Abkürzung für Dynamic Radiation Environment Assimilation Model in 3 Dimensions) - das sich stark auf Daten stützt, die Anfang der 1990er Jahre vom Combined Release and Radiation Effects Satellite der NASA gesammelt wurden .

Zum Beispiel verglichen Wissenschaftler 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 habe die großen Effekte ziemlich gut vorhergesagt, sagten Forscher.

"Das gibt uns ein gewisses Vertrauen in unser Modell", sagte Reeves. "Und, noch wichtiger, es gibt uns Zuversicht, dass wir anfangen zu verstehen, was in den Strahlungsgürteln passiert."

Die beiden neuen Studien wurden in der Fachzeitschrift Geophysical Research Letters veröffentlicht.