science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Nieuw onderzoek voor veiligere en nauwkeurigere voorspellingen van het ruimteweer

Krediet:Pixabay/CC0 publiek domein

Een team van ruimteweerexperts van de Northumbria University heeft meer dan £ 400 ontvangen, 000 om te onderzoeken hoe we de omstandigheden in de ruimte nabij de aarde beter kunnen voorspellen.

De omgeving in de stralingsgordels 60, 000 km boven de aarde kan zeer gevaarlijk zijn, zowel voor het menselijk leven als voor technologie zoals satellieten die in een baan om de aarde worden gelanceerd.

Echter, de methode die momenteel wordt gebruikt om te voorspellen wanneer en waar perioden van hoge straling kunnen optreden, is gebaseerd op gemiddelde metingen, wat betekent dat wetenschappers niet in staat zijn om bijzonder gevaarlijke gebeurtenissen nauwkeurig te voorspellen.

Professor Clare Watt, een ruimteplasmafysicus van de wiskundeafdeling van Northumbria, Natuurkunde en Elektrotechniek, leidt een nieuw project dat tot doel heeft een manier te vinden om het ruimteweer nauwkeuriger te voorspellen - iets dat enorme economische voordelen zou hebben.

Gefinancierd door de Science and Technology Facilities Council (STFC), het project combineert observaties van ruimtevaartuigen en monsters van de atmosfeer op verschillende posities in de ruimte nabij de aarde, met numerieke modellen die die gegevens gebruiken om gevaarlijke weersomstandigheden te voorspellen.

Over het onderzoek gesproken, Professor Watt zei:"De omgeving nabij de aarde is zo variabel omdat onze zon een magnetisch variabele ster is die zowel elektromagnetische golven als hoogenergetische deeltjes in het gebied van de ruimte dicht bij de aarde beïnvloedt.

"Het begrijpen van de nabije aardse omgeving is een echte uitdaging, maar een die we moeten aanpakken, vooral gezien ons toenemend gebruik van satellieten in het dagelijks leven en de focus op menselijke ruimtevaart.

"Net zoals het voorspellen van stormen hier op aarde ons in staat stelt vliegtuigen en passagiers te beschermen, door stormen in de ruimte te voorspellen, kunnen we ervoor zorgen dat astronauten en satellieten worden beschermd tegen zware ruimteweergebeurtenissen."

Professor Watt zal samen met postdoctoraal onderzoeksmedewerker Dr. Oliver Allanson werken aan het driejarige project Effects of Temporal Variability on Wave-Particle Interactions in Magnetospheric Plasma.

Ze zullen gegevens gebruiken die zijn verzameld door NASA's Van Allen Probes - twee robotachtige ruimtevaartuigen die tussen 2012 en 2019 werden gebruikt om de Van Allen-stralingsgordels rond de aarde te bestuderen, het meten van elektromagnetische golven en energetische elektronen.

Ze zullen ook toegang hebben tot krachtige computerfaciliteiten en een ultramodern numeriek model dat de verzamelde gegevens zal gebruiken om interacties tussen geladen deeltjes en de elektromagnetische golven te voorspellen.

Professor Watt voegde toe:"Gedurende een groot deel van de tijd zijn de omstandigheden in de nabije aarde mild, maar de zeldzame extreme gebeurtenissen die zich voordoen, kunnen zeer gevaarlijk zijn.

"Omdat deze gebeurtenissen zo zeldzaam zijn, we hebben iets nodig om ons te helpen ze te begrijpen. Niemand heeft hier naar gekeken op de manier die we eerder voorstellen - kijken naar variaties in de tijd in plaats van gemiddelden.

"Door de omgeving van de stralingsgordel en de variabiliteit ervan beter te begrijpen, kunnen we ervoor zorgen dat we hier op aarde beter zijn voorbereid. Dit kan de manier waarop we ruimtevaartuigen en satellieten in de toekomst ontwerpen, veranderen, hoe ruimteverkenningsmissies worden gepland en hoe we astronauten veilig houden."

Satellieten zijn een integraal onderdeel van ons leven op aarde—Global Positioning Systems (GPS) worden voor alles gebruikt, van scheepvaart tot landbouw, terwijl satellieten ons ook in staat stellen om wereldwijde vervuiling te monitoren, ons voorzien van breedband, TV- en mobiele telefoonsignaal en stellen ons in staat om het weer hier op aarde te voorspellen.

Professor Watt en Dr. Allanson zijn beide lid van de internationaal gerenommeerde onderzoeksgroep Solar-Terrestrial Science van Northumbria University en zijn betrokken bij verschillende Britse onderzoeksprojecten voor ruimteweer.