Wird die Sonne GPS in Verwirrung bringen?
„Sonnenfleck 1045 ist am Verschwinden, aber Sonnenfleck 1046 wächst rasch und wird seinen Platz als Behemoth du jour einnehmen.“ So steht es im Weltraum-Wetterbericht vom 10.2. (spaceweatehr.com). Der „Behemoth du jour“ verrät die gute Laune der Forscher, lange genug hatten sie nichts zu tun, die Sonne schien ihre Aktivität eingestellt zu haben. Normalerweise ist sie alle elf Jahre auf einem Höhepunkt, aber der letzte Zyklus zog sich: 2006 hätte ein Maximum da sein sollen, aber 2008 hatte die Sonne fast keine Flecken, 2009 noch weniger. Erst am 19.1. zeigte sie wieder ein Lebenszeichen. Und was für eines: nicht einen einfachen Fleck, sondern einen „Flare“ der Klasse M, das sind gewaltige Ausbrüche.
Die können auf der Erde einiges anrichten, deshalb gibt es den Weltraum-Wetterbericht. Zum einen schickt eine aktive Sonne einen „Sturm“ aus geladenen Teilchen, die mit dem Magnetfeld der Erde interagieren. Das zaubert Lichter vor allem an den nördlichen Himmel – und Ruhe in den regionalen Funk- und Radioverkehr, das ist eine der Gefahren.
Aber mit ihr ist man vertraut. Anders ist es mit dem, was „Flares“ vor allem bringen: Strahlung. Sie erwärmt die Thermosphäre – die Atmosphäre in etwa 200 Kilometer Höhe–, die dehnt sich aus; tief fliegende Satelliten werden gebremst und sinken, auch damit kann man umgehen. Aber weiter unten, in der Ionosphäre – etwa 60 Kilometer hoch –, lauert eine ganz neue Gefahr: Durch die Ionosphäre hindurch senden GPS-Satelliten permanent ihre Daten – ihren genauen Ort und ihre genaue Zeit –, daraus berechnen GPS-Empfänger auf dem Erdboden ihren eigenen Ort. Voraussetzung ist natürlich, dass die Signale immer mit der gleichen Geschwindigkeit durch die Atmosphäre dringen. Wenn aber Strahlung eines Flares in die Ionosphäre kommt, ionisiert sie mehr Teilchen – die Botschaft vom Satelliten zum Empfänger verzögert sich (wenn sie überhaupt noch empfangen werden kann, GPS-Signale sind schwach und können von den Strahlen überdeckt werden): „Das bringt Irrtümer in das System, das kalkuliert, wo die Position des Empfängers gerade ist“, erklärt Cathryn Mitchel (Bath) der BBC: „In Großbritannien werden die Irrtümer in der Größenordnung von zehn Metern liegen.“
Zehn Meter? Na ja, wer sein Auto nach GPS steuert, wird das ausgleichen können. Aber auch Schiffe navigieren damit an Häfen oder Ölbohrinseln, und Flugzeuge sollen bald GPS-gesteuert landen.
Keine Erfahrung mit dem Problem
Erfahrungen mit dem Problem hat man nicht, beim letzten Sonnenmaximum war GPS eine eher exotische Technik (genutzt vor allem vom Militär, und das hat, anders als zivile Nutzer, vorgesorgt). Aber man wird es bald sehen, die Sonnenflecken 1045 und 1046 haben das Zeug, zu Flares der Klasse M zu werden. Und sie sind ja erst der Anfang der neuen Aktivität, über ihren weiteren Verlauf streiten die Experten (Nature, 463, S.414). Mehr Klarheit soll die neue Nasa-Sonnensonde „Solar Dynamics Observatory“ bringen. Sie startete, wetterbedingt verspätet, am Donnerstag.
("Die Presse", Print-Ausgabe, 12.02.2010)
