Projektbeschreibung
Infrastruktur im Orbit vor hochenergetischen Elektronen schützen
Die Strahlungsgürtel der Erde enthalten hochenergetische Elektronen, die während geomagnetischer Stürme Satelliten und weltraumgestützte Elektronik beschädigen können. Mit den vorhandenen Modellen lässt sich diese Dynamik oft nicht genau vorhersagen, da sie die schnelle, nichtlineare Beschleunigung außer Acht lassen, die durch intensive Plasmawellen ausgelöst wird. Das Ziel des innerhalb der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen unterstützten Projekts ARBEN besteht darin, diese Lücke zu schließen. Dazu werden diese komplexen Wechselwirkungen zwischen Wellen und Teilchen in aktuelle Vorhersageinstrumente integriert. Mithilfe von Computersimulationen und von Raumfahrzeugen aus durchgeführten Messungen wird das Projektteam eine Datenbank mit korrigierten physikalischen Parametern für globale Strahlungsgürtelmodelle erstellen. Über optimierte Weltraumwettervorhersagen für gefährliche Ereignisse hinaus wird im Rahmen des Projekts die interdisziplinäre Ausbildung in den Bereichen Messtechnik und computergestützte Physik gefördert. Letztlich zielt diese Forschung darauf ab, kritische Infrastrukturen zu schützen und gleichzeitig die nächste Generation wissenschaftlicher Führungskräfte heranzubilden.
Ziel
Understanding and forecasting the behavior of high-energy electrons in Earth’s radiation belts is essential for protecting satellites and other space-based infrastructure during geomagnetic storms. These electrons can penetrate spacecraft shielding, damage onboard electronics, and shorten mission lifetimes. Yet their dynamics remain difficult to predict.
Current models treat magnetospheric plasma waves as incoherent, leading to a simplified picture of electrons undergoing slow, diffusive energy transport. However, modern spacecraft observations reveal that intense plasma waves, particularly whistler-mode chorus, often exhibit coherent, narrowband waveforms that enable rapid and nonlinear acceleration of trapped electrons. This process may dominate during storm conditions but is not captured in existing models.
My ARBEN project addresses this critical gap by systematically incorporating nonlinear wave–particle interactions into radiation belt models. I will use test-particle simulations to derive corrections to standard diffusion coefficients in realistic wave fields, building on recent theoretical advances and high-resolution waveform measurements from spacecraft. These coefficients will be compiled into a database linked to observable wave parameters and implemented in leading global radiation belt models (DREAM, VERB) to assess their impact during geomagnetic storms and superstorms.
The outcome will be a physics-based correction framework that enhances space weather forecasting capabilities during the most hazardous events. The fellowship will also support interdisciplinary training at the University of Michigan, including collaborations on spacecraft instrumentation, computational electromagnetism, and fluid dynamics. I will gain experience in mentoring, teaching, and leadership, preparing for a future independent research career.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Elektromagnetismus und Elektronik Elektromagnetismus
- Naturwissenschaften Informatik und Informationswissenschaften Datenbank
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
HORIZON-TMA-MSCA-PF-GF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - Global Fellowships
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-MSCA-2025-PF
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
14473 POTSDAM
Deutschland
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.