Ende September 2024 traf Hurrikan namens Helene die Küste Floridas und brachte verheerende Regenfälle und heftige Winde mit sich. Doch das Ereignis blieb nicht am Boden halt.

Wie die NASA bekannt gab, hat die Internationale Raumstation etwas Unerwartetes über der Erdoberfläche entdeckt – eine Art Wellen, die etwa 90 Kilometer über dem Planeten durch die Atmosphäre drücken.

Diese waren für niemanden sichtbar, der von seinem Hinterhof nach oben blickte, aber sie waren da und zeigten, dass selbst starkes Wetter hier unten mit unsichtbaren Mustern viel weiter oben in Verbindung stehen kann.

Unsichtbare atmosphärische Wellen

Hoch oben gibt es eine Schicht der Atmosphäre, die Mesosphäre genannt wird. Sie befindet sich etwa 50 bis 90 Kilometer über dem Boden.

Die Mesossphäre scheint ziemlich weit von den alltäglichen Sorgen entfernt zu sein. Dennoch kann sie durch Unwetter weiter unten gestört werden.

An dem Tag, als Helene einschlug, registrierten die Instrumente der NASA Anzeichen einer Art atmosphärischer Welle. Diese hatte jedoch nichts mit den von Einstein vorhergesagten Raum-Zeit-Wellen zu tun, sondern war vielmehr mit Wellen verbunden, die durch Ereignisse wie Hurrikane verursacht wurden.

Laut Michael Taylor von der NASA verleiht diese unerwartete Beobachtung der Art und Weise, wie die Menschen darüber nachdenken, wie Stürme selbst die dünne Luft in enormen Höhen beeinflussen, eine neue Dimension.

Seltsame Signatur von der ISS entdeckt

Das für die Erkennung dieses Phänomens verantwortliche Gerät ist das Atmospheric Wave Instrument, kurz AWE.

Es wurde 2023 außerhalb der Internationalen Raumstation installiert und dient der Beobachtung des „atmosphärischen Glühens“, einem schwachen Licht von Gasen in großen Höhen.

Als Helene zuschlug, erfassten die Sensoren von AWE ein Muster, das an „Wellen“ erinnerte und verriet, wie der Hurrikan die Luft so weit oben aufgewühlt hatte.

Diese Beobachtung erstreckte sich von der Küste nach Westen und zeigte, dass die Störung weit über die Hauptsturmzone hinausreichte.

Es ist keine Überraschung, dass diese Erkenntnisse von einem hoch über der Erde gelegenen Aussichtspunkt gewonnen wurden. Die ISS ist ein idealer Ort, um Details zu erfassen, die bei gewöhnlichen Wettermessungen in unserer Nähe nie auftauchen würden.

Neues Wetterinstrument

Die Aufgabe von AWE besteht darin, Verbindungen zwischen Stürmen an der Erdoberfläche und der oberen Atmosphäre aufzudecken. Anstatt nur die bekannten turbulenten Wettermuster zu betrachten – Winde, Regen und Blitze –, blickt es nach oben. Es verfolgt, wie sich Veränderungen in der unteren Atmosphäre in die Mesosphäre und darüber hinaus auswirken könnten.

Auf diese Weise kann es helfen herauszufinden, was die Atmosphäre aus ihrem gewohnten Gleichgewicht bringt. Vor AWE wären diese subtilen Muster möglicherweise unbemerkt geblieben und hätten große Fragen darüber aufgeworfen, wie die Umwelt als Ganzes funktioniert .

Winzige Veränderungen, die Satelliten beeinträchtigen können

Die Luft dort oben ist dünn, aber dennoch wichtig. Wenn diese kleinen Wellen auftreten, können sie die Bedingungen beeinflussen, die für Satelliten wichtig sind.

Ingenieure sind über alles besorgt, was die Luftdichte in großen Höhen verschieben oder verändern könnte, da Satelliten auf unerwarteten Widerstand stoßen können.

Die Abweichungen sind gering, aber in der Weltraumtechnologie kann selbst eine winzige Anpassung den Unterschied ausmachen, ob ein Satellit sicher in der Umlaufbahn bleibt oder in Schwierigkeiten gerät.

Dank der Beobachtungen von AWE steht nun ein Tool zur Verfügung, das dabei hilft, diese subtilen Veränderungen zu verstehen, bevor sie zu einem Problem werden.

Warum atmosphärische Wellen wichtig sind

Kommunikationssatelliten, Wettersatelliten und sogar die Signale, die die Menschen zur Navigation benötigen, können von stabilen Bedingungen dort oben abhängen.

Manche glauben vielleicht, dass die rauen Bedingungen im Weltraum unabhängig vom Wetter auf der Erde existieren.

Das ist nicht immer der Fall. Ein starker Hurrikan wie Helene kann Veränderungen auslösen, die bis ganz nach oben brodeln.

Mit Instrumenten, die diese Muster im Auge behalten, können Forscher besser planen. Sie können herausfinden, ob ein zukünftiger Sturm die Luft so stark verändern könnte, dass es zu Problemen kommt.

Geheimnisse der Mesosphäre

Die Beobachtung dieser Wellen wurde durch eine Reihe von Teleskopen ermöglicht, die als Advanced Mesospheric Temperature Mapper (AMTM) bekannt sind.

Die NASA hat darauf hingewiesen, dass AMTM empfindlich genug ist, um Details zu erfassen, die normalen Sensoren möglicherweise entgehen würden.

Die kalten Temperaturen der Mesosphäre – etwa -101 °C (-150 °F) – hindern AMTM nicht daran, die subtilen Infrarotsignale zu sehen, die auf verborgene Aktivitäten hinweisen.

Dank dieser Technologie ist ein wenig bekannter Teil der Atmosphäre heute zugänglicher als je zuvor.

Vorsichtige Schritte vorwärts

Daten von AWE und AMTM helfen nicht nur der wissenschaftlichen Gemeinschaft . Wenn Ingenieure wissen, dass Stürme Störungen nach oben senden können, können sie Satelliten widerstandsfähiger machen. Wenn Kommunikationsteams wissen, dass bestimmte Bedingungen Signalwege verändern können, können sie planen.

Es ist, als würde man ein neues Puzzleteil darüber lernen, wie die obere Atmosphäre der Erde und das Wetter an ihrer Oberfläche zusammenhängen. Früher war vieles davon nur Spekulation. Jetzt gibt es etwas Solides, auf das man sich verlassen kann, selbst wenn es sich um Phänomene handelt , die mit bloßem Auge nicht sichtbar sind.

Ereignisse wie Hurrikane verursachen bereits jede Menge Ärger vor Ort. Überflutete Straßen, heruntergerissene Stromleitungen und zerstörte Häuser sind tragische und ernste Probleme.

Doch wer hätte gedacht, dass diese Stürme eine solche Reichweite haben könnten, dass sie so hohe Luftschichten erreichen, dass sie kaum jemand beachtet?

Dank AWE ist das, was einst ein Rätsel war, nun etwas klarer. Die Entdeckung ist ein weiteres Zeichen dafür, dass wir in einer Welt leben, in der alles irgendwie miteinander verbunden ist.

Machen Sie sich bereit für Überraschungen von oben

Die Präsenz dieser Wellen könnte zu besseren Prognosen führen, nicht nur des normalen Wetters, sondern auch dessen, was näher am Weltraum geschieht.

Wenn Meteorologen und Wissenschaftler wissen, dass ein bevorstehender Sturm Störungen in der Höhe verursachen könnte, können sie dies an die Betreiber von Satelliten und anderen Maschinen im Orbit weitergeben. Mit der Zeit könnte dies zu besseren Strategien führen, um wertvolle Geräte sicher und geschützt aufzubewahren.

ISS, atmosphärische Wellen und die Zukunft

Was mit Helene passiert ist, ist erst der Anfang unserer Erkenntnisse darüber, wie das Wetter an der Erdoberfläche mit der Luft hoch oben kommuniziert.

Laut NASA kann das AWE mit diesen ersten Erkenntnissen auch bei unterschiedlichen Sturmarten weiterhin subtile Signale aufzeichnen.

Jedes neue Datenelement trägt zum besseren Verständnis bei und gibt potenziell allen bessere Werkzeuge an die Hand, um die Kommunikation stabil und die Satelliten sicher zu halten.

Diese Art von Informationen scheinen weit entfernt vom täglichen Leben zu sein, aber sie haben einen subtilen Einfluss auf die Technologien und Netzwerke, auf die sich die Menschen tagtäglich verlassen.