Die Bedeutung der Ionosphärenüberwachung für kritische Infrastrukturen

LONDON (IT BOLTWISE) – Die Ionosphäre der Erde, eine elektrisch geladene Schicht der oberen Atmosphäre, spielt eine entscheidende Rolle in unserem Weltraumumfeld. Sie ermöglicht oder stört viele der Technologien, auf die wir täglich angewiesen sind.

Die Ionosphäre der Erde ist ein faszinierendes und zugleich komplexes Gebiet, das für viele unserer modernen Technologien von entscheidender Bedeutung ist. Diese elektrisch geladene Schicht der oberen Atmosphäre ermöglicht nicht nur die Satellitennavigation und Funkkommunikation, sondern beeinflusst auch Überwachungssysteme und Satellitenoperationen. Doch diese Region ist alles andere als stabil. Sie wird ständig von mysteriösen Anomalien heimgesucht, die die Signale, die durch sie hindurchlaufen, stören können.

Diese Anomalien, die durch eine Kombination aus natürlichen Prozessen wie Sonnenstrahlung und geomagnetischer Aktivität sowie durch menschliche Aktivitäten im Weltraum ausgelöst werden, können erhebliche Störungen verursachen. Wenn sie auftreten, können sie Signale verzerren oder blockieren, was zu Fehlern bei der Flugzeugpositionierung, Unterbrechungen bei Hochfrequenz-Funkverbindungen und sogar zu Verzögerungen bei Notfalleinsätzen führen kann. Für Verteidigungs- und Sicherheitsanwendungen, einschließlich Radar und Überwachung über den Horizont hinaus, können solche Störungen Ziele verdecken oder die Leistung beeinträchtigen.

Obwohl diese Anomalien von großer Bedeutung sind, werden sie in den meisten Weltraumwettervorhersagemodellen derzeit unterrepräsentiert. Bestehende Modelle glätten entweder kleine Störungen oder erkennen sie gar nicht. Dies liegt vor allem daran, dass uns bis vor kurzem nicht genügend Daten zur Verfügung standen, um zu verfolgen, wie sich diese Unregelmäßigkeiten bilden und entwickeln, insbesondere in verschiedenen Höhen und Regionen der Welt. Selbst wenn Daten vorhanden sind, ist deren Zuverlässigkeit oft gering, was die Leistung der Vorhersagemodelle beeinträchtigt.

Dank eines wachsenden Netzwerks von bodengestützten Sensoren und weltraumgestützten Satelliten können wir die Ionosphäre nun detaillierter als je zuvor beobachten. Gleichzeitig ermöglichen Fortschritte in der Künstlichen Intelligenz die Analyse und Kuratierung dieser riesigen Datensätze, das Erkennen von Unregelmäßigkeiten und die Modellierung ihres Verhaltens. Das DISPEC-Projekt geht diese Herausforderungen an, indem es Software-Tools entwickelt, die Daten von verschiedenen Beobachtungsplattformen im Weltraum und auf der Erde kuratieren und die Effizienz der daraus resultierenden hochrangigen Datenprodukte bei der Verbesserung der Leistung von Ionosphärenvorhersagemodellen demonstrieren.

In einer Welt, die zunehmend auf sichere, ununterbrochene weltraumgestützte Dienste angewiesen ist und in der der Weltraum, insbesondere der erdnahe Orbit, immer dichter wird, ist die Überwachung und Vorhersage von Unregelmäßigkeiten im Weltraumplasma keine wissenschaftliche Luxusaufgabe mehr. Es ist eine betriebliche Notwendigkeit. Das DISPEC-Projekt, das von der Europäischen Union finanziert wird, zielt darauf ab, vorherzusagen, wann und wo Anomalien im Weltraum auftreten können und wie sie Kommunikations-, Navigations- und Überwachungssysteme beeinflussen können.

Unseren KI-Morning-Newsletter «Der KI News Espresso» mit den besten KI-News des letzten Tages gratis per eMail - ohne Werbung: Hier kostenlos eintragen!