science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Extreem ruimteweer:onze kritieke infrastructuur beschermen

Krediet:NASA

Extreem ruimteweer heeft een wereldwijde voetafdruk en het potentieel om kritieke infrastructuur op de grond en in de ruimte te beschadigen. Een nieuw rapport van het Gemeenschappelijk Centrum voor Onderzoek (JRC) van de Europese Commissie roept op tot het overbruggen van kennislacunes en tot betere coördinatie op EU-niveau om de potentiële impact van ruimteweergebeurtenissen te verminderen.

De zon vormt de ruimteomgeving rond de aarde. Dit zogenaamde ruimteweer kan van invloed zijn op ruimtegoederen, maar ook op kritieke infrastructuur op de grond, die mogelijk serviceonderbrekingen of infrastructuurstoringen veroorzaken. Talrijke ruimteweergebeurtenissen die het elektriciteitsnet beïnvloeden, luchtvaart, communicatie, en navigatiesystemen zijn al gedocumenteerd.

De impact van zwaar ruimteweer kan landsgrenzen overschrijden, wat betekent dat een crisis in het ene land gevolgen kan hebben voor de infrastructuur in de buurlanden. Dit geeft aanleiding tot bezorgdheid vanwege de toenemende afhankelijkheid van de samenleving van de diensten die deze infrastructuren leveren.

Nieuw rapport identificeert kennislacunes

Het JRC heeft de effecten van ruimteweer op kritieke infrastructuur in de EU onderzocht. Een nieuw rapport identificeert de hiaten in het verminderen van risico's in verband met ruimteweer en doet aanbevelingen voor beleid, industrie en wetenschap over hoe deze lacunes kunnen worden gedicht.

Het rapport vat de resultaten samen van een top die is georganiseerd in samenwerking met de Swedish Civil Contingencies Agency en het UK Met Office, met de steun van de Amerikaanse National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) in november 2016. Vertegenwoordigers van Europese infrastructuurbeheerders, verzekering, academische wereld, ESA, en Europese en Amerikaanse overheidsinstanties woonden het evenement bij.

Onderlinge afhankelijkheden en crisisrespons

Het potentiële falen van kritieke infrastructuren tijdens extreem ruimteweer kan leiden tot trapsgewijze effecten die gevolgen hebben voor andere sectoren.

Nieuwe methodieken en tools, evenals een multi-risk governance-benadering zijn nodig om deze onderlinge afhankelijkheden te beoordelen en om de coördinatie mogelijk te maken van de vele verschillende actoren die risico's vaak geïsoleerd van elkaar beheren.

Er moet een pan-Europese kwetsbaarheidsbeoordeling van het elektriciteitsnet worden uitgevoerd om kritieke problemen en grensoverschrijdende effecten in geval van extreem ruimteweer te identificeren. Infrastructuurbeheerders moeten ook beoordelen of hun systemen indirect kwetsbaar kunnen zijn voor ruimteweer, bijvoorbeeld vanwege de afhankelijkheid van timing- en plaatsbepalingsinformatie die wordt geleverd door het Global Navigation Satellite System (GNSS).

Er is ook betere communicatie tussen wetenschap en industrie nodig om relevante en betrouwbare informatie te verstrekken aan exploitanten voor besluitvorming.

Ruimteweersvoorspelling

Vroegtijdige waarschuwing en paraatheid zijn essentieel om de effecten van ruimteweereffecten te beperken.

In Europa en de VS, Er zijn 24/7 mogelijkheden voor het voorspellen van het ruimteweer beschikbaar om de vroegtijdige waarschuwing van de overheid en de industrie te ondersteunen. Echter, het is belangrijk dat de consistentie van prognoses van verschillende dienstverleners wordt gewaarborgd.

Er is behoefte aan betere voorspellingscapaciteiten voor regionale of lokale voorspellingen over de ernst en duur van extreem ruimteweer om te zorgen voor een passende reactie van lokale operators.

Momenteel, geomagnetische stormvoorspelling wordt belemmerd door het beperkte begrip van de magnetische veldoriëntatie van coronale massa-ejecties (CME) voordat ze de aarde raken, en er zijn nog steeds aanzienlijke kennislacunes in fysieke en impactmodellering, die van invloed zijn op de mogelijkheden voor vroegtijdige waarschuwing en paraatheid in de industrie.

De rol van de EU

In de EU, het Europees programma voor de bescherming van kritieke infrastructuur biedt een beleidsachtergrond voor de bescherming van kritieke infrastructuur, terwijl het EU-beleid voor rampenrisicobeheer betrekking heeft op preventie, paraatheid en reactie op alle soorten rampen.

Het Uniemechanisme voor civiele bescherming vereist dat de EU-lidstaten een nationale risicobeoordeling opstellen en een lijst maken van de prioritaire risico's waarmee zij worden geconfronteerd. Zes landen hebben ruimteweer meegenomen in hun risicobeoordeling.

De deelnemers aan de top gaven aan dat er behoefte is aan een betere coördinatie tussen de verschillende actoren van het ruimteweer en adviseerden de oprichting van een strategisch Europees besluitvormingsvermogen om de beperking van en de reactie op ruimteweerrisico's op pan-Europees niveau te coördineren.

Ze adviseerden ook om de rollen en verantwoordelijkheden van de belangrijkste spelers in Europa beter te definiëren en stelden voor om gecoördineerde strategische investeringen te onderzoeken om de wetenschappelijke knowhow op dit gebied te verbeteren.

Achtergrond

Verschillende soorten zonneactiviteit kunnen de werking van kritieke infrastructuren beïnvloeden:Zonnevlammen veroorzaken radiostoringen en beïnvloeden radar, grond- en ruimtegebaseerde communicatie, evenals het GPS-netwerk. Zonnestralingsstormen vormen een bedreiging voor satellietoperaties, luchtvaart- en ruimtevluchten. Geomagnetische stormen, veroorzaakt door de uitstoot van gemagnetiseerd zonneplasma dat interageert met de magnetosfeer van de aarde, beïnvloeden satelliet, GPS, luchtvaart, spoorvervoer en elektriciteitsnetwerken.