Seltsame Ausfälle: Forscher haben herausgefunden, warum die europäischen „Swarm“-Satelliten immer wieder für kurze Zeit ihr GPS-Signal verlieren. Demnach sind sturmartige Turbulenzen in der Ionosphäre daran schuld. Sie führen dazu, dass die Signale der GPS-Satelliten abgelenkt oder geschluckt werden. Dieser Störeffekt tritt vor allem am Äquator und in der ersten Nachthälfte auf. Das Wissen um die Ursachen könnte auch die irdische GPS-Ortung verlässlicher machen.
Seit 2013 umkreist ein Satelliten-Trio der Europäischen Raumfahrtagentur ESA die Erde. Aufgabe der Swarm-Satelliten ist es unter anderem, das irdischen Magnetfeld zu kartieren. Doch bei der Auswertung der Daten zeigte sich ein rätselhaftes Phänomen: Immer wieder verloren die Satelliten für kurze Zeit das Signal von einem oder sogar mehreren GPS-Satelliten. Insgesamt 166 Mal trat dieser GPS-Signalverlust in den ersten beiden Jahren der Swarm-Mission auf.
Häufung nach Sonnenuntergang
Aber warum? Claudia Stolle vom GeoForschungszentrum Potsdam und ihre Kollegen haben dies nun näher untersucht. Dabei stellten sie eine Auffälligkeit fest: Besonders häufig verloren die Satelliten ihr Ortungssignal, wenn sie den Äquator überflogen. Ein Großteil dieser Signalverluste trat zudem zwischen Sonnenuntergang und Mitternacht auf. Ausfälle gab es aber auch in hohen Breiten, dann aber mittags.
Diese räumliche und zeitliche Verteilung der Signalausfälle brachte die Forscher der Ursache auf die Spur. Denn entlang des magnetischen Äquators der Erde treten nach Sonnenuntergang in der Ionosphäre häufig lokale Störungen auf. Tagsüber werden Gasatome in dieser oberen Atmosphärenschicht von UV-Licht der Sonne ionisiert und bilden eine dichte, von freien Elektronen erfüllte Schicht.
