Ein neu entwickeltes KI‑Modell kann das Auftreten aktiver Regionen auf der Sonnenoberfläche bis zu zwölf Stunden im Voraus vorhersagen. Das System wurde von einem interdisziplinären Forscherteam des COFFIES‑Programms (Consequence Of Fields and Flows in the Interior and Exterior of the Sun) entwickelt und nutzt Daten des Solar Dynamics Observatory sowie Hochleistungsrechner des NASA Ames Research Center.
Entwicklung und Partner
Das Projekt vereint Wissenschaftler des New Jersey Institute of Technology, der Princeton University und des NASA Ames Research Center. Durch die enge Zusammenarbeit verschiedener Institutionen konnten modernste künstliche‑Intelligenz‑Architekturen eingesetzt werden, um subtile Muster in akustischen Wellen und Magnetfeldern zu erkennen, bevor sie an der Sonnenoberfläche sichtbar werden.
Funktionsweise des Modells
Das Modell verwendet eine Sliding‑Window‑Transformer‑Architektur, die lange Zeitreihen von Beobachtungsdaten analysiert. Es identifiziert kleine Reduktionen der akustischen Leistung und leichte Änderungen im Magnetfeld, die als Vorboten für das Aufsteigen von Magnetstrukturen gelten. Im Gegensatz zu früheren Ansätzen betrachtet das System nicht das gesamte Sonnenbild gleichzeitig, sondern fokussiert sich auf ein bewegliches Beobachtungsfenster, das aktuelle und vergangene Muster kombiniert.
Bedeutung für die Raumfahrt
Frühzeitige Vorhersagen von Sonnenflecken und damit verbundenen Sonnenstürmen sind für die Sicherheit von Astronauten, Satelliten und bodengebundenen Kommunikationssystemen entscheidend. Insbesondere für die Artemis‑Missionen zum Mond und geplante bemannte Flüge zum Mars können solche Prognosen dazu beitragen, Strahlungsrisiken zu minimieren.
Aktueller Stand und Validierung
Der Ansatz wurde bereits an bekannten Ereignissen, etwa dem aktiven Gebiet AR11158 im Februar 2011, getestet. Die Ergebnisse zeigen, dass das Modell die Entstehung von Sonnenflecken zuverlässig mehrere Stunden vor ihrer Sichtbarkeit erkennen kann. Das Team plant, die Methode an einer größeren Datenbasis zu prüfen, um die Vorhersagegenauigkeit weiter zu verbessern.
Ausblick auf operative Nutzung
Obwohl das Modell derzeit noch nicht für den Echtzeit‑Betrieb bereitsteht, arbeitet es eng mit dem Space Weather Prediction Center der NOAA und der US‑Air Force zusammen, um die Technologie in zukünftige Vorhersagesysteme zu integrieren. Laut Michelangelo Romano, stellvertretender Direktor des Moon to Mars Space Weather Analysis Office, könne
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