SOFIE

Das Projekt

SOFIE(SOlare Flares detektiert über Ionosphärische Effekte) ist ein ganz besonderes Projekt des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) für Schulen. Unter Federführung des DLR_Project_Lab Neustrelitz und in Zusammenarbeit mit vielen Partnern ermöglicht es den beteiligten Schulen, selbst Messdaten zum Weltraumwetter aufzunehmen, die dann wissenschaftlich ausgewertet werden.
Das Projekt befindet sich gegenwärtig in der Aufbauphase. Interessierte Schulen sind ausdrücklich aufgefordert ihr Interesse an einer Mitarbeit zu bekunden.
Außerdem steht das Projekt auch für eine internationale Beteiligung offen.

Anliegen des Projektes sind die Detektierung und Bewertung solarer Strahlungsausbrüche (Solar Flares) mittels ionosphärischer Ausbreitungseffekte auf Funkwellen. Hierbei wird die Feldstärke von Signalen eines vom Empfänger weit entfernten Längstwellensenders kontinuierlich gemessen. Die hochenergetischen Strahlungsanteile solarer Flares (z.B. Röntgenstrahlung) verändern die "Ionisationszustände" der unteren Ionosphäre im Höhenbereich um 60-150 km. Die dadurch veränderten Ausbreitungsbedingungen der Funkwellen sind als Abweichungen der Empfangsfeldstärke mit dem SOFIE-Empfänger sofort messbar. Sieht man von möglichen Signalstörungen ab, bildet die aufgezeichnete Signalfeldstärke den zeitlichen Verlauf von Solar Flares mit bemerkenswerter Deutlichkeit ab. Auf diese Weise gelingt relativ einfache Messungen des Trägersignals von Funkwellen eine brauchbare Detektierung solarer Flares, die oft Vorboten nachfolgender Weltraumwetter-Stürme sind. Wegen der Einfachheit des Messprinzips ist SOFIE hervorragend als Schülerprojekt geeignet. Es führt nicht nur an interessante wissenschaftliche Aufgabenstellungen heran, sondern besitzt neben dem Wissenserwerb auch ein großes Potential für die Entwicklung wissenschaftlichen Denkens und Arbeitens.

Hintergrund und heutiger Stand

SOFIE ist eines der 2012 am DLR_Project_Lab Neustrelitz betreuten Schülerprojekte. Es löst hier das vorher, zusammen mit der Universität Göttingen im Rahmen nationaler Aktivitäten zum Internationalen Heliophysikalischen Jahr initiierte Schülerprojekt SIMONE (Sonnen und Ionosphären MOnitoring NEtzwerk) ab. (vgl. http://www.ieap.uni-kiel.de/et/ag-heber/ihy2007/aktivitaeten/simone/ und Presseartikel)

Zu Beginn des SIMONE-Projekts im Jahre 2007 wurden die von der Universität Stanford (USA) entwickelten und von EADS Astrium gesponsorten SID-Monitore genutzt ( http://solar-center.stanford.edu/SID/sidmonitor/). Dieser SIDMON (Sudden Ionospheric Disturbance MONitor) ist ein Längstwellenempfänger, der auf die Frequenz von 24,0kHz abgestimmt ist. Der Empfänger registriert damit die Signalstärke der von dem leistungsstarken (˜1000kW)  Sender Cutler (Maine / USA) abgestrahlten Funkwellen.

In Zusammenenarbeit mit Partnern wurde von Mitarbeiter des DLR_Project_Labs ein spezieller SOFIE-Empfängers entwickelt. SOFIE-RX kommuniziert selbständig über das Internet mit einem Server im DLR_Project_Lab Neustrelitz. Auf diesen kann der Ionosphärendienst SWACI zugreifen. Dieser Empfänger, der den Schulen auch als Bausatz zur Verfügung steht, benötigt damit keinen zusätzlichen PC zum Sammeln und Hochladen der Daten.