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Problem-oriented Processing and Database Creation for Ionosphere Exploration

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Multisatelliten – zusammen stark

Mit der Stationierung verschiedener Satelliten und Satellitengruppen in der Erdumlaufbahn hat sich die Art, wie der Weltraum in Erdnähe vermessen wird, in den letzten Jahren verändert. Im Rahmen eines EU-finanzierten Projekts wurden umfangreiche bisher ungenutzte Satellitendaten zusammengeführt, um so ein besseres Verständnis dafür zu entwickeln, wie es zu Änderungen in der Ionosphäre kommt.

Klimawandel und Umwelt

Seit Beginn des Weltraumzeitalters haben zahlreiche Satelliten eine Fülle an Beobachtungsdaten über den äußersten Bereich der Erdatmosphäre, die Ionosphäre, generiert. Dieser Übergangsbereich zwischen Erdatmosphäre und erdnahem Weltraum verhält sich wie ein Spiegel: Er reflektiert zur Fernkommunikation ausgesandte Funksignale. Heute, im Zeitalter der Satellitenkommunikation, ist es die Ionosphäre, die die Instabilität empfangener Signale verursacht. Im EU-finanzierten Projekt 'Problem-oriented processing and database creation for ionosphere exploration' (POPDAT) wurden in zehn Missionen in die Ionosphäre Daten gesammelt. Sie wurden zunächst auf ihre Eignung zur Untersuchung wellenartiger, in der Ionosphäre auftretender Phänomene hin bewertet. Anschließend wurden spezifische Softwaretools zur Verarbeitung der Daten entwickelt, um so die Anzeichen ionosphärischer Störungen, etwa elektromagnetische Wellen oder Gravitationswellen, bestimmen zu können. Schließlich wurde eine Übersicht über die verschiedenen auftretenden Arten von Wellen erstellt, welche interessierten Wissenschaftlern auf der Projektwebsite zur Verfügung steht. Durch Data-Mining und verschiedene Visualisierungsverfahren können Schlüsse über bestimmte Vorgänge in der Ionosphäre gezogen werden. Ebenso aufschlussreich sind bereits verarbeitete Messwerte, die bei einer Reihe von Messungen, die von der Erde aus durchgeführt wurden, gewonnen wurden und dank derer die Satellitendaten bestmöglich ausgeschöpft werden können. Die Reichweite des POPDAT-Projekts erstreckt sich auch auf nicht unmittelbar beteiligte Forschungskollegen, die mittels Veröffentlichungen oder auf Konferenzen, auf denen ihr Interesse und Bedarf an der Verfügbarkeit dieser Art von Daten ermittelt wurde, informiert wurden. Auch der 'Ionosphärenwellendienst' wurde eingerichtet. Durch ihn sollen die Daten Studenten oder interessierten Laien zu Forschungs- bzw. Weiterbildungszwecken zur Verfügung gestellt werden. Dank der von einer Vielzahl an Satelliten erstellten Aufzeichnungen von Plasmadichte und elektromagnetischen Feldern konnten einzigartige Einblicke in die nahe der Erdatmosphäre gelegenen Bereiche des Alls gewonnen werden. Ob zu gewaltigen Erdbeben, Blitzentladungen oder die Erde treffenden Sonnenstürmen, die Forschungen zu jenen physikalischen Vorgängen, die das Ionosphärengleichgewicht stören, üben eine große Faszination aus. Dank der nun verfügbaren Daten können Forscher die Auswirkungen ionosphärischer Störungen auf unsere Kommunikationsnetze und andere technische Systeme, auf die wir tagtäglich angewiesen sind, erforschen.

Schlüsselbegriffe

Satellit, Observatorium, Ionosphäre, Atmosphäre, elektromagnetische Wellen, Gravitationswellen, Data-Mining, Satellitenkommunikation

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