De in Australië gemaakte ruimteweersatelliet CUAVA-1 is woensdagnacht vanuit het internationale ruimtestation in een baan om de aarde gebracht. Gelanceerd naar het ruimtestation in augustus aan boord van een SpaceX-raket, een belangrijk aandachtspunt van deze CubeSat ter grootte van een schoenendoos is om te bestuderen wat straling van de zon doet met de atmosfeer van de aarde en elektronische apparaten.

Ruimteweer zoals zonnevlammen en veranderingen in de zonnewind beïnvloeden de ionosfeer van de aarde (een laag geladen deeltjes in de bovenste atmosfeer). Dit heeft op zijn beurt gevolgen voor de radiocommunicatie over lange afstanden en de banen van sommige satellieten, evenals het creëren van fluctuaties in het elektromagnetische veld die grote schade kunnen aanrichten aan elektronica in de ruimte en tot op de grond.

De nieuwe satelliet is de eerste die is ontworpen en gebouwd door het Australian Research Council Training Centre for Cubesats, UAV's, en hun toepassingen (of kortweg CUAVA). Het vervoert nuttige ladingen en technologiedemonstraties die zijn gebouwd door medewerkers van de Universiteit van Sydney, Macquarie-universiteit, en UNSW-Sydney.

Een van de doelstellingen van CUAVA-1 is om de weersvoorspellingen in de ruimte te helpen verbeteren, die momenteel zeer beperkt zijn. Naast zijn wetenschappelijke missie, CUAVA-1 vertegenwoordigt ook een stap in de richting van het doel van de Australian Space Agency om de lokale ruimtevaartindustrie met 20 te laten groeien, 000 banen tegen 2030.

Satellieten en ruimteweer

Terwijl de Australian Space Agency pas in 2018 werd opgericht, Australië heeft een lange geschiedenis in satellietonderzoek. In 2002, bijvoorbeeld, FedSat was een van de eerste satellieten ter wereld die een GPS-ontvanger aan boord had.

Op de ruimte gebaseerde GPS-ontvangers maken het tegenwoordig mogelijk om de atmosfeer over de hele wereld routinematig te meten voor het monitoren en voorspellen van het weer. Het Bureau of Meteorology en andere weersvoorspellingsbureaus vertrouwen bij hun prognoses op ruimtegebaseerde GPS-gegevens.

Ruimtegebaseerde GPS-ontvangers maken het ook mogelijk om de ionosfeer van de aarde te volgen. Van hoogtes van ongeveer 80 km tot 1, 000km, deze laag van de atmosfeer gaat over van een gas van ongeladen atomen en moleculen naar een gas van geladen deeltjes, zowel elektronen als ionen. (Een gas van geladen deeltjes wordt ook wel een plasma genoemd.)

De ionosfeer is de locatie van de prachtige poollichtschermen die vaak voorkomen op hoge breedtegraden tijdens gematigde geomagnetische stormen, of "slecht ruimteweer, " maar er is veel meer aan de hand.

De ionosfeer kan problemen veroorzaken voor satellietpositionering en navigatie, maar soms is het ook handig, zoals wanneer radar- en radiosignalen op de grond kunnen worden teruggekaatst om over de horizon te scannen of te communiceren.

Waarom ruimteweer zo moeilijk te voorspellen is

Het begrijpen van de ionosfeer is een belangrijk onderdeel van operationele ruimteweersvoorspellingen. We weten dat de ionosfeer zeer onregelmatig wordt tijdens zware geomagnetische stormen. Het verstoort de radiosignalen die er doorheen gaan, en veroorzaakt pieken van elektrische stroom in elektriciteitsnetten en pijpleidingen.

Tijdens zware aardmagnetische stormen, een grote hoeveelheid energie wordt gedumpt in de bovenste atmosfeer van de aarde nabij de noord- en zuidpool, terwijl ook de stromingen en stromingen in de equatoriale ionosfeer veranderen.

Deze energie verdwijnt door het systeem, veroorzaakt wijdverspreide veranderingen in de bovenste atmosfeer en verandert uren later windpatronen op grote hoogte boven de evenaar.

In tegenstelling tot, Röntgenstraling en UV-straling van zonnevlammen verwarmen direct de atmosfeer (boven de ozonlaag) boven de evenaar en de middelste breedtegraden. Deze veranderingen beïnvloeden de hoeveelheid weerstand die wordt ervaren in een lage baan om de aarde, making it difficult to predict the paths of satellites and space debris.

Even outside geomagnetic storms, there are "quiet-time" disturbances that affect GPS and other electronic systems.

Momenteel, we can't make accurate predictions of bad space weather beyond about three days ahead. And the flow-on effects of bad space weather on the Earth's upper atmosphere, including GPS and communication disturbances and changes in satellite drag, are even harder to forecast ahead of time.

Als resultaat, most space weather prediction agencies are restricted to "nowcasting":observing the current state of space weather and projecting for the next few hours.

It will take a lot more science to understand the connection between the Sun and the Earth, how energy from the Sun dissipates through the Earth system, and how these system changes influence the technology we increasingly rely on for everyday life.

This means more research and more satellites, especially for the equatorial to mid-latitudes relevant to Australians (and indeed most people on Earth). We hope CUAVA-1 is a step towards a constellation of Australian space weather satellites that will play a key role in future space weather forecasting.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.