Die NASA nutzt KI, um Sonnenstürme vorherzusagen und Vorhersagen zu verbessern

Weltraumwettervorhersagen haben im Laufe der Jahre zunehmend an Bedeutung gewonnen, und die NASA hat nun beschlossen, KI einzusetzen, um ihre Vorhersagen zu Sonnenstürmen zu verbessern.

Sonne, Satellit und Weltraumsonde
Dank KI konnte die NASA Sonnenstürme 24 Stunden im Voraus vorhersagen.

Wir wissen, dass die Sonne zwischen Ende letzten Jahres (2024) und Anfang 2025 den Höhepunkt ihres elfjährigen Zyklus erreicht hat, was ihre maximale magnetische Aktivität bedeutet. Daher haben wir in den letzten Monaten einen deutlichen Anstieg von Eruptionen, koronalen Massenauswürfen und Sonnenflecken beobachtet.

Wir haben wiederholt von Polarlichtern gehört, die sogar in ungewöhnlich niedrigen Breitengraden beobachtet wurden, aber auch von den Risiken, die ein Sonnensturm für unseren Planeten mit sich bringen kann.

Die Bedeutung der Entwicklung immer besserer Vorhersagen für Sonnenstürme wird immer deutlicher. Aus diesem Grund hat die NASA beschlossen, das Potenzial künstlicher Intelligenz in diesem Bereich zu untersuchen.

Das unglaubliche Potenzial der künstlichen Intelligenz

Tatsächlich ist unser Planet von einer Art Schutzschild umgeben, das uns vor Sonnenstrahlung schützt, aber Satelliten genießen nicht denselben Schutz, sodass selbst Astronauten bei besonders energiereichen Sonnenereignissen einem ernsthaften Risiko ausgesetzt sind.

Aus diesem Grund arbeitet die US-Raumfahrtbehörde seit mehreren Jahren mit KX Systems zusammen, einem Unternehmen für künstliche Intelligenz, das bis dahin für die Datenanalyse eine spezielle Software namens kdb+ verwendet hatte.

Diese Software wurde zuvor im Finanzsektor eingesetzt, um sich schnell verändernde Markttrends zu überwachen, aber dank der Zusammenarbeit mit der NASA hat KX Systems ihre Anwendungsmöglichkeiten im Weltraum untersucht.

NASA logo
Die NASA beteiligt sich an mehreren Kooperationen mit privaten Unternehmen, um die technologische Entwicklung voranzutreiben.

Zunächst arbeitete KX Systems zwischen 2017 und 2019 mit Wissenschaftlern der NASA zusammen, um die Fähigkeiten von kdb+ für die Exoplanetenforschung und die Weltraumwettervorhersage zu nutzen – Bereiche, in denen durch den Einsatz von KI-Modellen noch viel Verbesserungspotenzial besteht.

Später wurden verschiedene Datensätze zur Überwachung der Ionosphäre, der Sonnenaktivität und des Erdmagnetfelds in die Software importiert und maschinelle Lernalgorithmen auf diese Daten angewendet.

Die erzielten Ergebnisse waren unglaublich: Die Forscher konnten Störungsereignisse bis zu 24 Stunden im Voraus vorhersagen.

Die Möglichkeit, zuverlässige Vorhersagen 24 Stunden im Voraus zu erhalten, bedeutet, dass Protokolle zum Schutz von Satelliten, Astronauten und sogar terrestrischen Kommunikationssystemen und Infrastrukturen aktiviert werden können.

Auf unserem Planeten sind die Folgen von Sonnenstürmen in der Regel geringfügig; die stärksten Auswirkungen sind in der Nähe der Pole zu beobachten und betreffen in der Regel kurze Ausfälle der Funkkommunikation und des GPS-Signals.

24-Stunden-Vorhersage

Wir haben oft das Carrington-Ereignis angeführt, den größten jemals beobachteten Sonnensturm, der sich am 1. September 1859 ereignete und bei dem die Telegrafenleitungen aufgrund einer Überlastung der Stromleitungen, die zum Schmelzen einiger der damals vorhandenen Telegrafendrähte führte, für 14 Stunden unterbrochen waren.

In Bezug auf die unglaubliche Leistung der NASA im Bereich der KI erklärt KX Systems selbst, dass diese Forschung zwar zu wissenschaftlichen Zwecken konzipiert wurde, ein Teil der Entwicklungsarbeit und die daraus resultierenden Ergebnisse jedoch auch in das kommerzielle Angebot des Unternehmens einfließen werden.

Dies liegt daran, dass eine Ähnlichkeit zwischen den KI-Modellen, die zur Erkennung von Mustern bei Satellitensignalverlusten entwickelt wurden, und denen, die den Wartungsbedarf in industriellen Fertigungsanlagen vorhersagen, festgestellt wurde.