Frage:
Welche Pläne wurden gegebenenfalls für die Behandlung von Ereignissen wie einer geomagnetischen Umkehrung gemacht?
Paul A. Clayton
2013-07-17 04:51:50 UTC
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Obwohl wesentliche Änderungen des Erdmagnetfelds (z. B. im Zusammenhang mit einer geomagnetischen Umkehrung, bei der die Magnetfeldstärke auf 5% der Stromstärke reduziert werden kann) seltene Ereignisse sind, sind die Auswirkungen Das Weltraumwetter, wie es von Objekten in der Erdumlaufbahn empfunden wird, scheint groß genug zu sein, um dieses Problem in Betracht zu ziehen.

Was, wenn überhaupt, geplant wurde oder wird, um dieses Potenzial auszuschöpfen Gefahr für den Satellitenbetrieb? Welche Art von Messungen werden im Weltraum durchgeführt, um die Situation und die entsprechenden Prozesse besser zu verstehen? Gibt es irgendeine Art von Überwachung - im Weltraum - des aktuellen Zustands des Erdmagnetfelds, seiner Entwicklung und der Weltraumwetterphänomene, die das Feld beeinflussen können?

Ich bin mir bei der Kennzeichnung nicht sicher. Ich stinke beim Markieren. ('Strahlung' scheint eine Obermenge von 'Weltraumwetter' zu sein, aber ein 'Weltraumwetter'-Tag könnte sinnvoll sein.' Magnetfelder 'wären nützlich, um solare / stellare und planetare Magnetfelder zu untersuchen, mit Gefahren umzugehen und sie auszunutzen .)
Ich bin mir nicht sicher, ob dies wirklich eine Frage der Weltraumforschung ist, es sei denn, Sie meinen speziell die Auswirkungen auf Raumfahrzeuge. Siehe [diesen Meta-Beitrag] (http://meta.space.stackexchange.com/questions/19/is-space-weather-solar-terrestrial-physics-etc-on-topic).
@gerrit Ich dachte hauptsächlich an terrestrische Satelliten - daher die Erwähnung und Kennzeichnung von "Weltraumwetter". Wird bearbeitet, um dies einzuschließen.
Die Frage könnte in die Geowissenschaften, die Physik, die Biologie oder einfach irgendwo anders gehören. Es läuft auf die Frage hinaus, wie unsere moderne Gesellschaft mit den Nebenwirkungen umgehen kann. Während die Natur dies kann (und unzählige Male zuvor getan hat), ist die Elektronik ein Thema - ebenso wie die Satelliten in jeder erdenklichen Weise.
@PaulA.Clayton was ist, wenn wir dies in etwas umformulieren wie "Wie würde eine geomagnetische Umkehrung die Satelliten der Erde (natürlich oder künstlich) beeinflussen?" Ich würde dafür stimmen, mich für so etwas wieder zu öffnen. Interessantes Thema!
Siehe http://meta.space.stackexchange.com/questions/19/is-space-weather-solar-terrestrial-physics-etc-on-topic
Wir als Rasse werden höchstwahrscheinlich genauso damit umgehen wie im Jahr 2000: Warten Sie, bis es ernst wird, und geben Sie dann jede Menge Geld aus, um eine Lösung zu finden.
Zwei antworten:
#1
+10
s-m-e
2013-07-18 22:10:13 UTC
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Zunächst einmal ist es etwas seltsam, über bestimmte Pläne zu sprechen. Wenn Sie über Notfallmaßnahmen für andere Naturphänomene wie Hurrikane oder Erdbeben nachdenken, müssen Sie berücksichtigen, dass eine Umkehrung ein langfristiger Prozess ist, der Jahrzehnte bis Jahrhunderte dauern soll. Dies nennt man geologische Zeitskalen. In gewisser Weise sagen einige Wissenschaftler, dass die "nächste" Umkehrung bereits begonnen hat. Um diese Aussage zu beweisen, beziehen sich Wissenschaftler normalerweise auf die aktuellen Eigenschaften des Erdmagnetfelds. Es unterscheidet sich etwas von einem "sauberen" Dipol, wie es nach der Grundphysik sein soll.

Da der Prozess der Umkehrung des Erdmagnetfelds erstmals von Computern simuliert wurde, wurde vereinbart, dass die Gesamtfeldstärke (ca. 50 µT an der Erdoberfläche) nicht signifikant abnimmt. Weitere Informationen finden Sie in der bahnbrechenden Arbeit von Gary A. Glatzmaier, Paul H. Roberts et al. Eine dreidimensionale selbstkonsistente Computersimulation einer Umkehrung des Erdmagnetfelds, Nature, 1995.

In diesem Zusammenhang gibt es zahlreiche Missionen, die sich auf die Erforschung des Weltraums beziehen Problem. Erstens benötigen Sie viele Daten / Beobachtungen des Erdmagnetfelds, um es zu verstehen (und um & zu optimieren und die Computermodelle zu überprüfen). Zweitens müssen Sie das Feld auf plötzliche Änderungen überwachen. Plötzliche Veränderungen können nur durch Sonnenaktivität verursacht werden. Aus wissenschaftlicher Sicht überwachen solche Missionen tatsächlich das Sonnenwetter.

Aber wenn man über Pläne spricht und solche plötzlichen Änderungen nicht von sich aus eine Umkehr auslösen sollten, sind diese Effekte für die meisten Probleme hier auf der Erde in Bezug auf das Erdmagnetfeld verantwortlich. Das bekannteste Beispiel ist der geomagnetische Sturm vom März 1989, der einen erheblichen Einfluss auf das Stromnetz in Nordamerika hatte. Obwohl es Verbesserungen gegeben hat, z.B. Stromnetze gibt es meines Wissens in den meisten Ländern keinen Gesamtplan für den Umgang mit einem massiven Sonnensturm (also einer massiven Änderung des Erdmagnetfelds). Die Raumsonden an den Lagrange-Punkten des Erd-Sonnen-Systems bleiben die erste (und letzte) Verteidigungslinie (zur Frühwarnung) gegen solche Ereignisse.

Bemerkenswerte Missionen zum Betrachten des Erdmagnetfelds: Magsat, Ørsted, Schwarm.

Bemerkenswerte Missionen zur Überwachung der Sonnenaktivität: STEREO, International Sun / Earth Explorer 3 (ISEE-3), WIND, ACE, SOHO.

#2
+6
Joe
2013-08-06 14:58:52 UTC
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Ich werde versuchen, Ihre späteren Fragen zu beantworten:

Welche Art von Messungen werden im Weltraum durchgeführt, um die Situation und die entsprechenden Prozesse besser zu verstehen? Gibt es irgendeine Art von Überwachung - im Weltraum - des aktuellen Zustands des Erdmagnetfelds, seiner Entwicklung und seiner Weltraumwetterphänomene, die das Feld beeinflussen können?

Ja, es gibt eine Überwachung.

Ernestopheles erwähnte bereits zwei magnetosphärische Missionen (Swarm ist noch nicht gestartet). Es gibt auch die Cluster-II -Mission der ESA, den JAXA / NASA Geotail und die NASA TWINS. Es gibt auch die Van Allen Probes (ehemals RBSP) zur Untersuchung des Strahlungsgürtels und Magnetometer in den verschiedenen GOES-Satelliten. Die NASA arbeitet auch an MMS, die nächstes Jahr starten könnten.

Was die Art der Messungen betrifft - nun, es gibt die Magnetometerdaten, aber es gibt auch In-situ-Messungen des Sonnenwinds ( Fluss, Zusammensetzung, Geschwindigkeit usw.) und Fernerkundung (größtenteils Spektroskopie)

Was die Planung der Auswirkungen auf den Betrieb betrifft ... Ich weiß nicht, ob Satelliten für Langzeit- vorbereitet sind. Begriff Bombardierung durch Weltraumwetter. Mein Verständnis ist, dass für neuere Raumfahrzeuge sogar geostationäre und LEO-Raumfahrzeuge einige Maßnahmen getroffen werden können, die sie im Falle eines erdgerichteten koronalen Massenauswurfs (CME) ergreifen können. Da die CMEs Masse haben, ist ihnen auch eine Ladung und ein Magnetfeld zugeordnet, wodurch das Erdmagnetfeld aufgehoben werden kann. Es gibt eine Reihe von bodengestützten Magnetometerstellen, die diese Informationen sowie die täglichen Schwankungen des Magnetfelds im Allgemeinen aufzeichnen. Ich glaube, dass SuperMAG ein Aggregator und kein direktes Sammlungsprojekt ist, aber sie würden zeigen, wo sich diese Websites befinden.

In einigen Fällen neigen die Bediener zum Schutz vor CMES die Bedienfelder so, dass es sich um ein kleineres Ziel handelt. Das Problem ist, dass sie auch weniger Leistung erhalten, sodass nicht alle Raumfahrzeuge dies langfristig tun können. Wenn die Paneele am Raumschiff befestigt sind, müssen Sie das Ganze kippen, um dies zu tun. Dies kann zu thermischen Problemen führen.

Joe - die Frage betrifft nicht das Sonnenwetter oder die Magnitosphäre, sondern die Umkehrung des Magnetpols. Bitte erneut lesen.
@DeerHunter: Die Umkehrung des Magnetpols hat nichts mit der [Magnetosphäre] zu tun (http://en.wikipedia.org/wiki/Magnetosphere)? Und lesen Sie den zweiten Absatz - es gibt Fragen zu Bereitschaft und Überwachung. Wenn die Polumkehr zu einer geschwächten Magnetosphäre führt, wird der Sonnenwind für Raumfahrzeuge, die sonst geschützt wären, bedeutender sein ... Ich hätte den Raumfahrzeugbetreiber gefragt, der im Büro nebenan sitzt ... aber er arbeitet an SOHO, das sich bei L1 befindet und weit außerhalb der Magnetosphäre liegt.
Der Tantalverbrauch wird definitiv steigen.
Neben SuperMAG sollten Sie das [World Data Centre for Geomagnetism] (http://www.wdc.bgs.ac.uk/) in Edinburgh erwähnen. Sie sammeln Daten von [einigen Orten] (https://www.google.com/fusiontables/embedviz?viz=MAP&q=select+col4+from+1MjfkRhCJUAPOs6DFnEquYWHXlNeE8v8ueTqsrU0&h=false&l7= = col10 & y = 2 & tmplt = 1).
* kann das Erdmagnetfeld aufheben * - Ich habe eine ganze Reihe von Simulationen des Erdmagnetfelds und der CME-Ereignisse gesehen. Aber ich habe noch nie gesehen, dass es "aufgehoben" wurde. Hast du eine Quelle dafür?
@ernestopheles: Die Stornierung war eher eine Metapher, um den Prozess zu vereinfachen. Ich entschuldige mich. Bz-negative Stürme koppeln an das Erdmagnetfeld, was eine stärkere Energieübertragung ermöglicht. Ich weiß nicht, welchen Detaillierungsgrad Sie für die Quelle wünschen, aber die relevanten Begriffe, nach denen gesucht werden soll, sind die Wörter "Bz negativ" in Kombination mit "[Weltraumwetter]" (http://www.google.com/search) q = bz + negativ + Raum + Wetter) 'oder' [geoeffektiv] (http://www.google.com/search?q=bz+negative+geoeffective) '


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