Romvær -betydning for Forsvaret

Abstract

Romvær er et begrep som av og til dukker opp i pressen, spesielt dersom det skaper problemer for samfunnet. Årsaken til romværet ligger på solen. Solen sender hele tiden en strøm av ladde partikler ut i verdensrommet. På fagspråket heter dette solvind og er daglig årsak til nordlys i spesielt polare strøk både i nord og syd. Av og til skjer det at aktive områder på solen sender ut større mengder av partikler og stråling enn normalt, noe som kan skape større og mindre problemer for oss på jorden dersom «utblåsningen» er rettet slik at jorden er i banen for den ekstra strømmen av ladde partikler. Med ujevne mellomrom skjer det også virkelig store utbrudd som kan forårsake alvorlige problemer for teknologiske systemer på jorden og satellitter i verdensrommet. Den historisk mest kjente skjedde i 1859 og var årsak til at store deler av telegrafsystemet ble helt ødelagt i Europa og Nord-Amerika og at nordlys ble observert flere steder rundt om i verden. I dag ville en slik hendelse ha forårsaket store problemer og ødelagt avansert infrastruktur som samfunnet har blitt mer og mer avhengig av. Dette gjelder både det sivile samfunn og Forsvaret. En ting er at strømmen faller bort en periode, noe annet er at samfunnet risikerer å bli satt mange år tilbake i tid teknologisk sett. Ikke slik å forstå at teknologien forsvinner, men at vi er nødt til å erstatte store menger av ødelagt elektronikk. Dette kan ta mange år dersom det er en stor hendelse som inntreffer og rammer jorden. Dessverre er det svært lite som har blitt gjort, noe som burde bekymre alle beslutningstagere både militært og sivilt. Med stadig mer bruk av hyllevare i satellitter, og mer avansert utstyr på bakken, er det kun et tidsspørsmål før vi vil oppleve alvorlige situasjoner som har opphav i romvær.

I denne rapporten beskriver vi de ulike fysiske prosessene som kan skape større eller mindre problemer for elektronikk både i verdensrommet og på bakken gjennom vekselvirkning mellom partikkelstråling fra solen og jordens magnetfelt. Dernest ser vi på hvor vi står i dag, både her i Norge og i resten av verden, når det gjelder varsler for romvær, og hvor vanskelig det er å forutsi store utbrudd på solen. Videre går vi gjennom hvordan dette påvirker samfunnssikkerheten og hvordan myndighetene vurderer dette i dag. Her vil vi hevde at romvær kan ha langt større konsekvenser enn det som vurderes som sannsynlig av Direktoratet for samfunnssikkerhet og beredskap (DSB) i dag. Til slutt oppsummerer vi de viktigste funnene og kommer med noen forslag til tiltak. Tiltakene må i denne omgang kun ses på som et utgangspunkt for en bedre forebygging av de konsekvensene som romvær kan føre med seg.

Space weather is a term that sometimes rises to the surface of news media, especially if the result is problems for our modern society. Space weather has its origin on the Sun. Our Sun is the source of a continuous stream of plasma that is ejected into space. The name of this phenomenon is the solar wind. It is the reason why aurora is seen both in the north and south of our planet. Sometimes it happens that the Sun ejects larger amounts of plasma and radiation into space than during “normal” situations. This may create smaller or larger problems for us on Earth depending on whether the “eruption” is directed such that we are in the trajectory of the stream of plasma. With varying time intervals it happens that the solar eruption is extremely large and causes serious problems for technological systems on Earth and satellites in orbit. The most famous incident happened back in 1859 and destroyed telegraph systems in Europe and North-America, and aurora was seen worldwide. Such an incident today would cause serious problems, and even destruction, of advanced infrastructure that society has become more and more dependent upon. Both military and civilian systems are at risk. One thing is that power supply to our homes are cut for some time, another that our society are at risk of being set several years back in time technologically speaking. The technology will of course not disappear, but we will have to replace large amounts of electronics that have been damaged or destroyed. It may take several years before we able to do so if the event in question is large enough and are directed towards Earth. Unfortunately, it is relatively little that has been done over the years, which should worry all decision makers, both military and civilian. Since more and more off-the-shelf electronics are used in satellites as well as advanced systems on Earth, it is only a question of time before we experience a serious situation related to space weather.

In this report we will describe the physical processes that may cause problems for electronic systems in space as well as on Earth through interaction between particle radiation from the Sun and the Earth’s magnetic field. Thereafter, we will see how the situation is, both nationally and internationally, when it comes to the prediction of space weather and how difficult it is to predict large eruptions from the Sun. Furthermore, we will describe how space weather influence social security and how society valuates possible problems this may cause. We will argue that space weather may cause much larger problems than foreseen by the Norwegian Directorate for Civil Protection (DSB). Finally, we summarize our main findings as well as making some suggestions for improvement. These should only be regarded as a starting point for preventing possible consequences of severe space weather.