2017-2018
Aurora Aarde
Aurora. Credits ESA/NASA, Tim Peake.
Het ruimteweer kan nefaste gevolgen hebben voor de luchtvaart als oorzaak van ernstige storingen in radio-/satellietcommunicatie en navigatie, het uitvallen van boordapparatuur, en een verhoogd stralingsrisico voor vliegtuigbemanning en passagiers. Luchtvaart is een wereldwijd gebeuren en omgaan met de invloed van ruimteweer vereist internationale samenwerking.

De Raad van de Internationale Burgerluchtvaartorganisatie (ICAO) heeft het PECASUS-consortium aangewezen als een van de drie centra voor het leveren van een globale ruimteweerdienst. De groep Ruimteweer van het BIRA is verantwoordelijk voor de coördinatie van de activiteiten binnen de PECASUS-expertgroep rond straling, en voor de wetenschappelijke ondersteuning van de dienstdoende operatoren.

PECASUS – Pan-Europees consortium voor luchtvaartruimteweerdiensten

Straling op Vlieghoogten

De stralingsomgeving op vlieghoogten wordt voornamelijk gevormd door:

  • altijd aanwezige Galactische Kosmische Straling (GCR)
  • hoog-energetische zonnedeeltjes (>500 MeV) geproduceerd tijdens intense protonstormen (SEP)

In de atmosfeer botsen deze hoog-energetische deeltjes met de luchtmoleculen en genereren ze een cascade van secundaire deeltjes. Intense protonstormen worden op de grond door neutron monitoren gedetecteerd als Ground Level Enhancements (GLEs).

Boven de polen waar de magnetische veldlijnen open zijn, kunnen ook protonen met lagere energieën (>10 MeV) de atmosfeer bereiken en de ionosfeer danig storen dat hoog-frequente (HF) communicatie niet mogelijk is.

Het PECASUS consortium

Het PECASUS-consortium is opgericht naar aanleiding van de recente oproep van de Internationale Burgerluchtvaartorganisatie (ICAO) om een globale ruimteweerdienst op te zetten voor de luchtvaartsector. De gevraagde (24/7) dienst richt zich op het verzenden van waarschuwingsberichten ('adviezen') naar luchtvaartactoren bij extreme ruimteweersomstandigheden die van invloed zijn op:

  • GNSS
  • satellietcommunicatie
  • HF communicatie
  • stralingsniveau op vlieghoogten

Het Fins Meteorologisch Instituut (FMI) leidt het consortium en is verantwoordelijk voor de communicatie met de luchtvaartsector. Het Solar-Terrestrial Centre of Excellence (STCE) staat in voor de communicatie binnen het netwerk en het maken van de adviezen op basis van data en expert analyse aangeleverd door de partners:

  • DLR (Duitsland)
  • INGV (Italië)
  • Seibersdorf Laboratories (Oostenrijk)
  • SRC (Polen)
  • FU (Cyprus).

Bij het operationeel uitvallen van het netwerk zal het MetOffice (UK) zorgen voor back-up. Het KNMI (Nederland) onderhoudt de contacten met de eindgebruikers en doet de monitoring van het netwerk.

Door haar expertise op het gebied van deeltjesstraling en de effecten ervan op technologie en mens, verkregen via verschillende projecten (COMESEP, SEPEM, SPENVIS, ...)  is de groep  Ruimteweer van het BIRA de rol toebedeeld van coördinator binnen de expertgroep straling en zal ze wetenschappelijke ondersteuning bieden aan het team van operatoren. De operationele fase start in 2019.

Stralingsomgeving op vliegtuighoogte (Tobiska et al., 2015)
Stralingsomgeving op vliegtuighoogte (Tobiska et al., 2015)
Verhoogde zonneactiviteit kan de stralingsdosis verhogen op vlieghoogten, en communicatie en navigatie signalen verstoren. (PECASUS credits)
Verhoogde zonneactiviteit kan de stralingsdosis verhogen op vlieghoogten, en communicatie en navigatie signalen verstoren. (PECASUS credits)