Warum könnte der gewaltige Sonnensturm heute Nacht die Kommunikation und GPS-Systeme stören?

Washington
CNN
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Schnallen Sie sich an: Eine ungewöhnlich große Sonnenaktivität in dieser Woche könnte einige der wichtigsten Technologien stören, auf die die Gesellschaft angewiesen ist.

Am Donnerstag erließ die US-Regierung ihre erste äußerst gefährliche Entscheidung Beobachten Sie den geomagnetischen Sturm Seit fast 20 Jahren wird die Öffentlichkeit über „mindestens fünf koronale Massenauswürfe, die auf die Erde gerichtet sind“ sowie über Sonnenflecken informiert, die eine Fläche bedecken, die 16-mal größer ist als die Erde selbst. Ein schwerer geomagnetischer Sturm (G4) ist die zweithöchste Stärke in der US-Regierung Klassifizierungs-System.

Die National Oceanic and Atmospheric Administration sagte, dass die Strahlung dieser Aktivität am Freitag das Erdmagnetfeld treffen und bis zum Ende der Woche anhalten werde.

Die von der National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) durchgeführte Überwachung schwerer Weltraumwetter deutet darauf hin, dass der Sturm zahlreiche Auswirkungen auf das Leben auf der Erde haben und möglicherweise das Stromnetz sowie die Satelliten- und Hochfrequenzfunkkommunikation beeinträchtigen könnte. Hier erfahren Sie, was das für Technologieanwender bedeutet.

Die Sonnenaktivität, von der die NOAA spricht, beinhaltet die Freisetzung von Energie von der Sonne, die durch den Weltraum wandert und schließlich die Erde erreicht.

Wenn diese Strahlung auf das den Planeten umgebende Magnetfeld trifft, verursacht sie darin Schwankungen Ionosphäreeine Schicht der oberen Atmosphäre.

Diese Änderungen können sich direkt auf Satelliten und andere Raumfahrzeuge im Orbit auswirken und dazu führen, dass sie sich verschieben oder ihre Richtung ändern. Möglicherweise klopft es Ihre Elektronik.

Darüber hinaus können Veränderungen in der Ionosphäre Funkübertragungen verhindern oder reduzieren, die versuchen, durch die Atmosphäre zu Satelliten zu gelangen. Sie können auch verhindern, dass Funkübertragungen erfolgreich von der Ionosphäre reflektiert werden, was einige Funker normalerweise tun, um die Reichweite ihrer Signale zu erhöhen.

Da GPS-Satelliten auf Signale angewiesen sind, die die Ionosphäre durchdringen, könnte die von Wissenschaftlern erwartete geomagnetische Störung diese wichtige Technologie beeinträchtigen, die in hochseetauglichen Flugzeugen und Schiffen sowie in der Landwirtschaft sowie der Öl- und Gasindustrie eingesetzt wird. Es kann Auswirkungen haben Kurzwellen-Rundfunkausstrahlung Wird von Schiffen, Flugzeugen, Katastrophenschutzbehörden, dem Militär und sogar Funkern verwendet, die alle auf … angewiesen sind. Hochfrequenz Radiowellen könnten laut NOAA durch den Sturm gestreut werden.

„Geomagnetische Stürme können die Infrastruktur in der erdnahen Umlaufbahn und auf der Erdoberfläche beeinträchtigen und möglicherweise die Kommunikation, das Stromnetz, die Navigation, den Radio- und Satellitenbetrieb stören“, sagte das Space Weather Prediction Center der NOAA. Das sagte er in einer Erklärung. „SWPC hat die Betreiber dieser Systeme benachrichtigt, damit sie vorbeugende Maßnahmen ergreifen können.“

Drahtlose Verbrauchernetzwerke basieren auf anderen Funkfrequenzen als das Hochfrequenzband, sodass es unwahrscheinlich ist, dass der Sturm direkte Auswirkungen auf den Mobilfunkdienst hat. Die GPS-Funktionen Ihres Telefons verwenden auch eine Kombination aus reinem GPS und zellmastbasierter Standortverfolgung, sodass Telefonbenutzer möglicherweise auch dann den ungefähren Standort ermitteln können, wenn die GPS-Signale gestört sind.

Solange die wesentliche elektrische Infrastruktur, die drahtlose Netzwerke unterstützt, unberührt bleibt, sollte selbst ein extremes Weltraumwetterereignis „minimale direkte Auswirkungen auf kommerzielle Funk- und Mobilfunkdienste auf Sichtlinie für die öffentliche Sicherheit … und keine Auswirkungen erster Ordnung“ haben zu elektronischen Geräten.“ Konsumismus“, so die Forscher Zusammenfassung Ergebnisse einer 2010 von der National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) und der Federal Emergency Management Agency durchgeführten Studie über extremes Weltraumwetter.

Die Cybersecurity and Infrastructure Security Agency hat einen ähnlichen Bericht vorgelegt Präsentation 2021 Beim Weltraumwetter wurde festgestellt, dass die Funkübertragung in Sichtlinie im Allgemeinen vom Weltraumwetter nicht beeinflusst wird, außer in bestimmten Fällen. In der Präsentation wurden einige Risiken im Zusammenhang mit Kupferkabeln und Festnetztelefonleitungen aufgezeigt.

In einem etwas anderen Szenario beobachtete die NOAA im Februar zwei Große Sonneneruptionen. Aber trotz „allgemein gemeldeter Mobilfunkausfälle“ etwa zur gleichen Zeit sagte die Behörde, es sei „höchst unwahrscheinlich“, dass Fackeln bei den Ausfällen eine Rolle gespielt hätten.

Am Freitag bestätigten NOAA-Beamte, dass die Auswirkungen auf Mobiltelefone an diesem Wochenende minimal oder gar nicht sein dürften, es sei denn, es kommt zu weitreichenden Störungen im Stromnetz.

„Wir haben in der Vergangenheit keine Beweise dafür gesehen, dass ein Weltraumwettersturm dies jetzt beeinflussen könnte“, sagte Brent Gordon, Leiter der SWPC-Abteilung für Weltraumwetterdienste, gegenüber Reportern in einer Telefonkonferenz. „Wenn ihnen die Energie nicht zur Verfügung steht, dann werden die sekundären Auswirkungen sicherlich erheblich sein.“

Laut der National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) könnte extremes Weltraumwetter die Stromnetze gefährden Warnen Diese Woche hieß es, es sei mit „potenziell weit verbreiteten Spannungskontrollproblemen“ zu rechnen und dass „einige Schutzsysteme fälschlicherweise wichtige Anlagen vom Stromnetz trennen könnten“.

1989 führte ein Weltraumwetterereignis zu einer Katastrophe Weit verbreitete Stromausfälle in Quebec, Kanada Mehr als neun Stunden lang beschädigten geomagnetische Schwankungen Transformatoren und andere wichtige Geräte.

Ein schwerer geomagnetischer Sturm im Oktober, der stärker war als an diesem Wochenende erwartet, führte zu Stromausfällen in Schweden und beschädigten Leistungstransformatoren in Südafrika, sagte SWPC.

Der größte bekannte geomagnetische Sturm der Geschichte, bekannt als das Carrington-Ereignis von 1859, entzündete Telegraphenstationen und setzte sie in Brand.

Ausfälle im Stromnetz können weitreichende Auswirkungen auf die Kommunikation und andere Technologien, einschließlich Mobiltelefone, haben. Mobilfunkmasten könnten ausfallen, ebenso wie Rechenzentren, die Websites und deren Informationen hosten.

Viele Mobilfunkanbieter verfügen jedoch bereits über Notstromgeneratoren und Mobilfunkmasten, die sie im Falle einer Naturkatastrophe oder eines anderen größeren Vorfalls einsetzen können. Redundanz und Ausfallsicherheit sind Schlagworte für alle Anbieter kritischer Infrastrukturen. Selbst wenn das Stromnetz ausfällt, müssen sich Verbraucher möglicherweise eher darum kümmern, wie sie ihre Telefone aufladen, als darum, ob sie mit dem Internet verbunden bleiben können.

Wie um diesen Punkt zu unterstreichen, hat der US-Gouverneur Beratung der Öffentlichkeit Die Vorbereitung auf ein Weltraumwetterereignis ähnelt weitgehend den Maßnahmen, die Sie als Reaktion auf einen längeren Stromausfall ergreifen würden.

Ashley Strickland von CNN hat dazu beigetragen für diesen Bericht.