FOR 5405:  Magnetosphäre, Ionosphäre, Plasmasphäre und Thermosphäre als gekoppeltes System (MIPT)

• Fachliche Zuordnung: Geowissenschaften
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 462853228

Das Interesse an der Weltraumphysik und dem Weltraumwetter wächst in einer Reihe von Ländern auf der ganzen Welt, darunter das Vereinigte Königreich (UK), Finnland, Schweden, Frankreich, die Vereinigten Staaten (US), Japan, China und Deutschland. Zu den schädlichen Auswirkungen von Weltraumprozessen gehören Strahlung, die Satelliten beschädigen kann, Dichteschwankungen in der Ionosphäre und Plasmasphäre, welche die Positionierung und Navigation des globalen Navigationssatellitensystems (GNSS) stören können, Dichteschwankungen in der Thermosphäre, die Vorhersage der Satellitenbahn und die Verfolgung von Weltraummüll unzuverlässig machen, sowie geomagnetisch induzierte Ströme, die Stromnetze beeinträchtigen können. Die zunehmende Abhängigkeit von der Technologie im Weltraum, die Miniaturisierung der Satellitenhardware und das künftige Auftauchen autonomer Fahrzeuge auf den Autobahnen sind wichtige Gründe dafür, dass das Weltraumwetter in letzter Zeit so viel Aufmerksamkeit auf sich gezogen hat. Um in Zukunft Vorhersagen treffen und die Folgen von Extremereignissen abschätzen zu können, ist es von größter Bedeutung, die zusammenhängenden Prozesse in der Magnetosphäre, Ionosphäre, Plasmasphäre und Thermosphäre der Erde (MIPT) zu verstehen. Das übergreifende wissenschaftliche Ziel der Forschungsgruppe ist es, besser zu verstehen, wie Magnetosphäre, Ionosphäre, Plasmasphäre und Thermosphäre miteinander gekoppelt sind. Die Komplexität dieses Systems, das sich über Höhen von zehn bis zehntausenden von Kilometern und über Zeitskalen von Minuten bis Jahrzehnten erstreckt, erfordert ein interdisziplinäres Team mit Experten in verschiedenen Bereichen, Fachwissen in der Modellierung und Beobachtung sowie etablierte Kooperationsbeziehungen zur internationalen Gemeinschaft. Die in diesem Vorschlag skizzierte Arbeit wird unser Verständnis der gekoppelten Systeme voranbringen. Die wichtigste übergreifende Frage lautet: Wie treiben die Störungen im Sonnenwind das gekoppelte MIPT-System an und wie beeinflussen sich die Teilsysteme des MIPT auf verschiedenen zeitlichen und räumlichen Skalen gegenseitig?

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen

Projekte

• Beobachte Variationen der Thermosphäre und die Kopplung mit der Ionosphäre (Antragsteller Kusche, Jürgen )
• Das Verständnis der Beschleunigung ultra-relativistischer Elektronen und ihre Abhängigkeit von der Plasmadichte (Antragsteller Shprits, Ph.D., Yuri )
• Elektronen aus der Plasmaschicht und ihre Auswirkungen auf den Ringstrom, die Ionosphäre und Thermosphäre-Dynamik (Antragstellerin Kronberg, Elena )
• Energieeintrag in die Ionosphäre/Thermosphäre aus dem magnetischen Schweif (Antragstellerin Kronberg, Elena )
• Koordinationsfonds (Antragsteller Shprits, Ph.D., Yuri )
• Modellierung und Vorhersage der Elektronendichteverteilung in der Ionosphäre (Antragstellerinnen / Antragsteller Borries, Claudia ;  Gerzen, Tatjana ;  Schmidt, Michael )
• Topside ionosphärische und plasmasphärische Dynamik aus Beobachtungen, maschinellem Lernen und physikbasierter Modellierung. (Antragsteller Shprits, Ph.D., Yuri )

• Sprecher: Professor Yuri Shprits, Ph.D.