Romvær : et eksempelstudium

Abstract

Denne rapporten inneholder en beskrivelse av prosesser i det nære verdensrom drevet av noen usedvanlig sterke geomagnetiske stormer i oktober/november 2003. Hovedvekten her er lagt på de effekter disse hadde på flere moderne teknologiske systemer. Disse effektene, gjerne kalt romværeffekter, har sitt utspring fra variasjoner på solen, og kan i perioder påvirke samfunnskritiske systemer på en svært negativ måte. Dette kan dreie seg om både kommunikasjon-, navigasjon- og posisjoneringssystemer så vel som luftfart og kraftdistribuering samt annet elektronisk utstyr på bakken. I rapporten er det gjengitt en oversikt over konkrete innmeldte problemer under disse såkalte ”halloween”-stormene, som var den perioden med de sterkeste geomagnetiske forstyrrelsene under forrige solsykel. Rapporten bygger utelukkende på opplysinger fra den åpne litteraturen. Her kan en se et mønster av globale effekter på forskjellige teknologiske systemer som må betraktes som signifikante operative problemer gjennom en periode på mer enn en uke. Som det går fram av beskrivelsene her kan romværeffekter ennå stort sett bare forutsies i statistisk forstand. Dette gir likevel grunnlag for øket årvåkenhet og for å ta passende forhåndsregler i spesifikke perioder. Derfor er også en korrekt nåtidsbeskrivelse av situasjonen i det nære verdensrom av stor betydning for operatører. Den mest omfattende kilde for både prediksjoner og nåtidsbeskrivelser er nok det amerikanske Space Weather Prediction Center (SWPC), som til en hver tid har detaljert oppdatert informasjon tilgjengelig på nettet. Imidlertid er det klart at også den europeiske romfartsorganisasjonen ønsker å bygge opp en slik kapasitet. Fra denne gjennomgangen kan vi her til lands merke oss at forstyrrelser på signalgang helt opp i mikrobølgeområdet samt innvirkning på kraftdistribusjonssystemer er spesielle problemer på høye breddegrader. I tillegg bør vi som rykende ferske satellittoperatører være oppmerksom på at også satellitter i lav jordbane er utsatt for signifikant fare fra energetiske partikler under geomagnetiske stormer. Derfor bør vi søke å utvide vårt erfaringsgrunnlag på romværeffekter i tide til å være forberedt til neste aktivitetstopp i inneværende solsykel.

This report contains a description of processes in near-Earth space during some particularly strong geomagnetic storms in October/November 2003. The emphasis is on their effects on several modern technological systems. Those effects, usually termed space weather effects, have their origin in variations on the sun, and they may at times influence critical systems in a very negative way. Among these are communication, navigation and positioning systems as well as air traffic and power distribution systems and various other types of electronic ground equipment. The report contains an overview of specific problems arising during the so called “Halloween”- storms in the autumn of 2003, which was the period of strongest geomagnetic disturbances during the previous solar cycle. This report builds exclusively on information from open sources. Here it is possible to discern a pattern of global effects on various technological systems which will have to be termed as significant operating problems during a period of more than a week. As is clear from these descriptions, space weather effects may at the moment really be predictable only in a statistical sense. However, this is still a basis for increasing alertness and taking precautions during particular periods. Hence, an accurate description of the prevailing situation in space is of great importance for operators. The most extensive source of both predictions as well as now-casting is the American Space Weather Prediction Center (SWPC), which at all times keeps comprehensive revised information available on the net. However, it is clear that the European Space Agency also wants to develop such capacity. From the material contained herein it can be noticed that signals even in the micro wave region as well as power distribution systems suffer particular problems at high latitudes. In addition, we should as fairly new satellite operators be aware that even spacecraft in low Earth orbit are vulnerable to energetic particle precipitation during geomagnetic storms. Hence, we should seek to extend our experience of space weather effects in time to be prepared for the next activity maximum of the present solar cycle.