Foto credit: NASA
Foto credit: NASA

Solar Radio Bursts en hun impact

Tijdens de Tweede Wereldoorlog nam de ontwikkeling van de radar een vlucht. In Engeland werd Chain Home ont-wikkeld, het eerste operationele radarsysteem, dat werkte bij een frequentie van 50 MHz. Dit systeem werd in 1942 gestoord door radiouitbarstingen van de zon ofwel Solar Radio Bursts (SRB), die daarmee en-passant werden ontdekt. Het zou vanwege de oorlog tot 1946 duren voordat hierover werd gepubliceerd (Giersch, 2017). Vijfentwintig jaar later zou de wereld door zo`n SRB langs de rand van een kernoorlog scheren (Knipp, 2016) en recent, in 2015, heeft een SRB het luchtverkeer in Zweden nog anderhalf uur plat gelegd (Opgenoorth, 2016). In dit beknopte artikel staan we stil bij de oorzaak en de gevolgen van deze uitbarstingen en wat we eraan kunnen doen.

Solar Radio Bursts zijn wat de naam zegt: intense uitbarstingen van radio-energie die plaatsvinden op de zon als gevolg of onderdeel van zonnevlammen. Ze duren qua ordegrootte tientallen minuten. Er worden verschillende types onderscheiden, maar ze hebben gemeen dat hun straling zeer intens is. Een SRB is in feite een laser op radiofrequenties.

Antennes kunnen dit ruissignaal oppikken met storingen als gevolg. Daarvoor moet in ieder geval aan drie voorwaarden worden voldaan.

Ten eerste moet de zon in de openingshoek van de antenne staan. Dat betekent dus ook dat SRB die ‘s nachts plaatsvinden ons niet kunnen storen. Ten tweede moet de uitbarsting qua frequentie en polarisatie overeenkomen met die van het ontvangende systeem. Daarbij wordt opgemerkt dat SRB over het algemeen breedbandig zijn. Ten derde moet de uitbarsting sterker zijn dan de ontvangstdrempel van het systeem. Door hun gevoeligheid is dat bij radars al vrij snel het geval, terwijl voor een radioverbinding over het algemeen meer nodig is. Dit alles neemt niet weg dat, met name tijdens zonnemaxima, storingen regelmatig voor kunnen komen.

Uit onderzoek (Gary, 2004) is bijvoorbeeld gebleken dat in de jaren rondom een zonnemaximum mobiele-telefoonverbindingen zo’n vijf keer per jaar gestoord kunnen worden.

Op lage frequenties (100 MHz < f < 900 MHz) komen sig-nificante uitbarstingen het vaakst voor: zo’n twee keer per maand voor de sterkste (100000 SFU) tot zo’n tien keer per week voor de zwakste uitbarstingen (1000 SFU). Op hogere frequenties komen ze minder vaak voor, maar daar zijn verschillende systemen, denk bijvoorbeeld aan satellietcommunicatie, GPS en radarsystemen wel weer gevoeliger. Omdat communicatie, navigatie en detectie in toenemende mate draadloos plaatsvinden, neemt ook de kans op storing door SRB toe. Defensie onderkent dit probleem en heeft daarom onlangs groen licht gegeven voor een studie naar een waarschuwingsservice hiervoor. In het najaar van 2018 zullen ASTRON, S[&]T en het KNMI starten met het project DISTURB: Disturbance-detection by Intelligent Solar radio Telescope of (Un)perturbed Radio-frequency Bands. Het doel van dit project is de haalbaarheid aan te tonen van een intelligente antenne array die volledig automatisch uitbarstingen tussen 30 MHz en 3 GHz detecteert en daar bericht van doet. Omdat de voorspelbaarheid van SRB nihil is en de radiogolven zich met de snelheid van het licht voortplanten, is detectie momenteel het beste dat we kunnen doen. Daarmee kan de zon als bron worden aangewezen of uitgesloten en dat helpt ons adequaat te reageren op storingen.

Bronnen: Gary, D.E. (2004). Effects of Solar Radio Bursts on Wireless Systems. In Effects of Space Weather on Technology Infrastructure. | Giersch, O. (2017). Solar Radio Burst Statistics and Implications for Space Weather Effects. In Space Weather , 15. | Knipp, D.J. (2016). The May 1967 Great Storm and Radio Disruption Event: Extreme Space Weather and Extra-ordinary Responses. In Space Weather, 14. | Opgenoorth, H. (2016). Solar activity during the space weather incident of Nov 4., 2015 – Complex data and lessons learned. In Geo-physical Research Abstracts, 18.

Andere artikelen

Login ledengedeelte VOAWEB
X