KI sagt Sonnenstürme auf die Minute genau voraus
Eine mäßige Sonneneruption, die am 2. Oktober 2014 ausgebrochen ist.
(Bild: NASA/SDO)
KI kann Sonnenstürme mit erstaunlicher Genauigkeit vorhersagen. Forscher nutzen historische Daten, um Algorithmen zu trainieren. Welche Vorteile bringt das?
Sonnenstürme gehören zu den gewaltigsten Naturereignissen in unserem Sonnensystem. Wenn die Sonne Plasma und energiereiche Teilchen ins All schleudert, können Satelliten aus ihrer Umlaufbahn geraten und auf die Erde stürzen.
Die Folge: Kommunikationssysteme, die sich auf das All stützen, können massiv gestört werden. Das Internet wäre dann beeinträchtigt, genauso wie das GPS-System. Auf der Erde kann es darüber hinaus auch zu Stromausfällen kommen.
Algorithmen lernen aus historischen Daten
Bisher war es schwierig, diese Ereignisse präzise vorherzusagen, was einen Schutz der Satelliten kaum möglich machte. Doch Künstliche Intelligenz (KI) könnte das nun ändern.
Einem internationalen Forscherteam unter Leitung von Sabrina Guastavino von der Universität Genua könnte in dieser Hinsicht ein entscheidender Schritt gelungen sein. Die Wissenschaftler trainierten die KI-Algorithmen so, dass der Sonnensturm vom Mai 2024 präzise vorhergesagt werden konnte.
Die Forscher fütterten die Algorithmen mit Jahrzehnten an Daten über Sonnenaktivität. So lernten die Systeme, komplexe Muster zu erkennen, die mit herkömmlichen Methoden nur schwer zu entdecken sind.
Präzise Vorhersage des Sonnensturms im Mai 2024
Der Sonnensturm vom Mai 2024 war die Gelegenheit, die Genauigkeit des KI-Systems zu testen – und laut Studie bestand es den Test mit Bravour. Die Vorhersagen zeigten "eine noch nie dagewesene Genauigkeit mit einer deutlichen Verringerung der Unsicherheiten im Vergleich zu traditionellen Methoden".
Die KI konnte demnach nicht nur den Beginn und Verlauf der Sonneneruptionen vorhersagen, sondern auch die Ankunftszeit der Plasmaausstöße und den Beginn des geomagnetischen Sturms auf der Erde. Die Vorhersage der Ankunftszeit war auf eine Minute genau.
Für die Sicherheit von Kommunikationssystemen und Stromversorgung könnten die Ergebnisse weitreichende Auswirkungen haben. Denn, wenn Satelliten- und Stromnetzbetreiber frühzeitig gewarnt werden können, dann können sie Vorkehrungen treffen, um ihre Systeme zu schützen. Auch Weltraumwetter-Vorhersagen für die Raumfahrt und den Flugverkehr könnten deutlich präziser werden.
Weitere Forschung nötig
Trotz der vielversprechenden Ergebnisse betonen die Wissenschaftler, dass weitere Forschung nötig ist. Die Methoden müssen an anderen extremen Sonnenereignissen getestet und verfeinert werden.
Dennoch ebnet die Studie den Weg für eine neue Ära der Weltraumwetter-Vorhersage. KI könnte schon bald zu einem unverzichtbaren Werkzeug werden, um die Auswirkungen von Sonnenstürmen auf die Erde zu minimieren. Für Satellitenbetreiber, Stromnetze und die Raumfahrt wäre das ein gewaltiger Fortschritt.