Ken Tegnells erstes Zuhause war Alcatraz. Damals – das war in den 1950er Jahren – gab es neben dem Bundesgefängnis auch eine Vorschule, ein Postamt und Unterkünfte für Gefängnisangestellte und deren Familienangehörige. Dazu gehörte auch Tegnell, der bei seiner Mutter und seinem Großvater, einem Wachmann, lebte, während sein Vater in Korea stationiert war. Die gesamte Insel Alcatraz ist weniger als eine Zehntel Quadratmeile groß, also trotz aller Sicherheitsmaßnahmen und „BETRETEN VERBOTEN”-Schildern waren die Insassen und die Zivilbevölkerung nie sehr weit voneinander entfernt. Doch trotz der Nähe zu Leuten wie Whitey Bulger war es ein friedlicher Ort zum Leben. Die Aussicht war spektakulär, fast keiner der nicht inhaftierten Bewohner schloss seine Türen ab und fast alle kannten sich und teilten die Kameradschaft einer ungewöhnlichen Identität. „Wir waren eine seltsame Gruppe von Menschen“, scherzt Tegnell, „und deshalb bin ich seltsam, so wie ich bin.“
Als Tegnells Vater aus Korea zurückkehrte, zog die Familie weg und zog dann oft um. Doch schließlich kehrte Tegnell in die Bay Area zurück – dieses Mal, um Berkeley zu besuchen, das Ende der 1960er Jahre eine weitere Insel seltsamer Menschen war. Während er dort einen Astronomiekurs belegte, hörte er einen Vortrag eines noch nicht berühmten Wissenschaftlers namens Carl Sagan. Tegnell interessierte sich für Dinge, die am Himmel geschehen, und ließ sich von der ihn umgebenden Hippie-Kultur nicht beeindrucken. 1974 trat Tegnell der Luftwaffe bei. Das Militär brachte ihm den Umgang mit Teleskopen und Radioanlagen bei und schickte ihn dann zum Learmonth Solar Observatory an der nordwestlichen Spitze von Australien, um Daten über die Sonne zu sammeln. Er führte dort zwei Touren durch, zwölf Stunden von allem entfernt, was man eine Stadt nennen könnte – ein gottverlassener Ort, wie Tegnell sich erinnert, aber wunderschön, mit wunderschönen Stränden, tollen Angelmöglichkeiten und fast keinem Niederschlag das ganze Jahr über. Ob beim Arbeiten oder Spielen, er verbrachte seine Tage dort und blickte in die Sonne.
Damit verdient Tegnell immer noch seinen Lebensunterhalt, auch wenn er 1996 seine Karriere beendet hat. Heute ist sein Beruf so unbekannt, dass die meisten Menschen noch nie etwas davon gehört haben, und so wichtig, dass nahezu jeder Wirtschaftszweig davon abhängt. Sein offizieller Titel, den nur ein paar Dutzend Amerikaner tragen, ist Weltraumwetterprognostiker. Seitdem er die Luftwaffe verlassen hat, arbeitet Tegnell für das Space Weather Prediction Center der National Oceanic and Atmospheric Administration in Boulder, Colorado: zehn Stunden am Tag, vierzig Stunden in der Woche, drei Jahrzehnte damit, Echtzeitbilder der Sonne zu betrachten. Dort arbeiten auch elf weitere Prognostiker. Die übrigen sind bei der einzigen ähnlichen Einrichtung im Land beschäftigt: dem Space Weather Operations Center, das vom Verteidigungsministerium auf der Offutt Air Force Base im Sarpy County, Nebraska, betrieben wird.
Das regelmäßige, auf der Erde basierende Wetter ist ein so grundlegender Teil unseres Lebens, dass wir uns dessen fast immer bewusst sind und sehr oft davon besessen sind. Es ist Gegenstand von allem, vom müßigen Geplauder bis zur leidenschaftlichen politischen Debatte. Davon haben die meisten Menschen hingegen keine Ahnung Ist Wetter im Weltraum, ganz zu schweigen davon, was seine Schwankungen für unseren Planeten bedeuten könnten. Denn im Gegensatz zum Alltagswetter kann man das Weltraumwetter nicht direkt erleben. Es macht Ihnen weder heiß noch kalt, überschwemmt nicht Ihren Keller und reißt nicht das Dach Ihres Hauses ab. Tatsächlich hatte es bis zum 19. Jahrhundert nahezu keinen nennenswerten Einfluss auf die menschliche Aktivität. Dann kam es zu einer Reihe wissenschaftlicher Revolutionen, die bestimmte Technologien, von der Elektrizität bis zur Telekommunikation, in den Mittelpunkt unseres Lebens rückten. Erst später wurde uns klar, dass diese Technologien anfällig für die Witterungseinflüsse im Weltraum sind. Die möglichen Folgen sind ebenso weitreichend wie unsere technologische Abhängigkeit. Im Jahr 2019 kam die Federal Emergency Management Agency bei einer Untersuchung der möglichen Katastrophen zu dem Schluss, dass nur zwei Naturgefahren gleichzeitig das gesamte Land beeinträchtigen können. Das eine ist eine Pandemie. Der andere ist ein schwerer Sonnensturm.
Deshalb ist Tegnells Job so wichtig. Aber „Weltraumwettervorhersager“ ist eine optimistische Fehlbezeichnung; Er und seine Kollegen können größtenteils nicht vorhersagen, was im Weltraum passieren wird. Sie können nur versuchen herauszufinden, was dort gerade passiert, und zwar möglichst schnell genug, um die Auswirkungen auf unseren Planeten zu begrenzen. Selbst das ist schwierig, da das Weltraumwetter sowohl ein äußerst anspruchsvolles Gebiet – es handelt sich im Wesentlichen um angewandte Astrophysik – als auch ein relativ neues Gebiet ist. Daher ist es voller offener wissenschaftlicher Fragen und einer sich abzeichnenden praktischen Frage: Was wird hier auf der Erde passieren, wenn der nächste riesige Weltraumsturm zuschlägt?
Der erste Sturm dieser Art, der uns Ärger bereitete, ereignete sich im Jahr 1859. Ende August erlebte das Polarlicht, das normalerweise nur in polaren Breiten sichtbar ist, eine Reihe ungewöhnlicher Erscheinungen: in Havanna, Panama, Rom und New York City. Dann, Anfang September, kehrte das Polarlicht mit solcher Helligkeit zurück, dass die Goldgräber in den Rocky Mountains nachts aufwachten und begannen, Frühstück zu machen, und desorientierte Vögel begrüßten den nicht existierenden Morgen.
Dieses schöne, wenn auch verwirrende Phänomen hatte eine unwillkommene Konsequenz: Rund um den Globus gerieten die Telegrafensysteme außer Kontrolle. Viele hörten ganz auf zu arbeiten, während andere „fantastische und unleserliche Nachrichten“ sendeten und empfingen, wie die Philadelphia Abendbulletin Leg es. An einigen Telegrafenstationen stellten die Betreiber fest, dass sie ihre Batterien abklemmen und Nachrichten über den Umgebungsstrom senden konnten, als ob die Erde selbst zu einem Instant-Messaging-System geworden wäre.
Durch einen glücklichen Zufall wurden alle diese Anomalien bald mit ihrer wahrscheinlichen Ursache in Verbindung gebracht. Am 1. September gegen Mittag skizzierte der britische Astronom Richard Carrington draußen eine Gruppe von Sonnenflecken, als er einen Lichtausbruch auf der Sonnenoberfläche sah: die erste bekannte Beobachtung einer Sonneneruption. Als Berichte über Polarlichter in niedrigen Breitengraden eintrafen und Berichte darüber eingingen, dass Magnetometer – Geräte, die Schwankungen im Erdmagnetfeld messen – so stark angestiegen waren, dass ihre Aufzeichnungsmöglichkeiten ausgeschöpft waren, begannen Wissenschaftler zu vermuten, dass die seltsamen Dinge auf der Erde geschehen standen im Zusammenhang mit dem seltsamen Ding, das Carrington auf der Sonne gesehen hatte.
Die Verwunderung über das Carrington-Ereignis, wie es heute genannt wird, ließ fast so schnell nach wie die Polarlichter – aber sechzig Jahre später geschah es erneut. Im Mai 1921 erfüllten blendende Lichter den Nachthimmel an Orten, die so weit von den Polen entfernt waren wie Texas und Samoa; Auch dieses Mal folgte dem Spektakel ein Debakel. „Elektrische Flüssigkeit“, die aus einer Telegrafenschalttafel austrat, setzte einen Bahnhof in Brewster, New York, in Brand, während Streuspannung an Eisenbahnsignal- und Schaltsystemen Züge in Manhattan anhielt und weiter nördlich einen Brand in der Union Station in Albany auslöste.
Im Laufe der Jahre wiederholte sich dieses Muster in unregelmäßigen Abständen immer wieder: strahlender Nachthimmel, gefolgt von beunruhigenden Folgen, die sich im Einklang mit der Weiterentwicklung der Technologien veränderten. Fernschreibmaschinen funktionierten nicht mehr; oder Transatlantikkabel funktionierten nicht mehr; oder weltweite Funkkreise verstummten; oder Hunderttausende Meilen von Übertragungsleitungen, die zum Senden und Empfangen von Drahtgeschichten verwendet wurden, fielen alle gleichzeitig aus. Im Mai 1967 schienen alle drei Radarstandorte des damals von der US-Luftwaffe unterhaltenen Frühwarnsystems für ballistische Raketen blockiert zu sein; Besorgt darüber, dass die Sowjetunion kurz vor einem Angriff stünde, ließen Militärbeamte ihre nuklear ausgerüsteten Flugzeuge beinahe außer Gefecht setzen. Fünf Jahre später, während des Vietnamkrieges, begannen die Vereinigten Staaten damit, die Gewässer vor den nordvietnamesischen Seehäfen mit Minen zu bestreuen, die über Magnetsensoren verfügten, um Explosionen auszulösen, wenn Schiffe mit Stahlhülle über ihnen hinwegfuhren. Drei Monate nach Beginn dieses Programms explodierten viele dieser Minen – laut einer zeitgenössischen Quelle viertausend Stück – fast gleichzeitig. Eine Untersuchung ergab, dass der Plan nicht durch Hanoi, sondern durch ein neu entdecktes Sonnenphänomen namens koronalen Massenauswurf gefährdet wurde.
Mit der Zeit begannen Astrophysiker, unterstützt durch jede neue technologische Schwierigkeit, ein besseres Verständnis des Wetters im Weltraum zu erlangen. Es kann jedoch lange dauern, bis sich die Wissenschaft im öffentlichen Bewusstsein durchsetzt, geschweige denn in der öffentlichen Politik. Daher blieb das Weltraumwetter bis 2008 ein größtenteils marginales Thema, als die Nationale Akademie der Wissenschaften eine Expertengruppe einberufen hatte, um die Fähigkeit des Landes zu beurteilen, seine terrestrischen Ereignisse auszuhalten Auswirkungen. Später in diesem Jahr veröffentlichte die NAS einen Bericht über die Ergebnisse mit dem Titel „Schwere Weltraumwetterereignisse: Verständnis gesellschaftlicher und wirtschaftlicher Auswirkungen“.
Der Titel war trocken; Der Inhalt war nicht. In dem Bericht wurde darauf hingewiesen, dass die Erde während des Weltraumzeitalters oder im Zeitalter der weit verbreiteten Elektrifizierung keinen Sturm der Größe Carrington erlebt hatte und dass ein großer Teil der kritischen Infrastruktur des Landes einem solchen Sturm wahrscheinlich nicht standhalten würde. Umfangreiche Schäden an Satelliten würden alles von der Kommunikation bis zur nationalen Sicherheit gefährden, während erhebliche Schäden am Stromnetz gefährdet wären alles: Gesundheitswesen, Transport, Landwirtschaft, Notfallmaßnahmen, Wasser- und Sanitärversorgung, Finanzindustrie, Kontinuität der Regierung. Der Bericht schätzte, dass die Erholung von einem Sturm der Carrington-Klasse bis zu einem Jahrzehnt dauern und viele Billionen Dollar kosten könnte.
Dieser Bericht machte Schlagzeilen und gelangte auch zu Präsident Barack Obama, der inzwischen einen neuen Präsidenten ernannt hatte FEMA Administrator, ein Mann namens Craig Fugate. Zu dieser Zeit wussten selbst innerhalb der Notfalleinsatzgemeinschaft nur sehr wenige Menschen viel über das Weltraumwetter. Aber durch Zufall hatte Fugate zu Beginn seiner Karriere die Wege des Space Weather Prediction Center gekreuzt; Er interessierte sich für die Arbeit des Zentrums und hatte sich zu einer Art Weltraumwetterexperte entwickelt.
Als das Weiße Haus an die Tür kam und fragte, ob es sich über den NAS-Bericht Sorgen machen sollte, konnte Fugate ein klares Ja aussprechen. Die Frage war für ihn nicht, ob ein großer Sonnensturm eine Gefahr für die Nation darstellte; So bereitete man sich am besten vorher darauf vor und erholte sich danach. Und so begann er, sich in seinen Job einzuleben und den Rest der leitenden Führungskräfte kennenzulernen FEMA, machte er es sich zur Gewohnheit, ihnen eine hypothetische Situation zu präsentieren. „Ich habe sie gefragt, was sie tun würden, wenn es einen G5-Sturm gäbe“, sagte mir Fugate und bezog sich dabei auf die höchste Klassifizierung auf der Welt NOAA Weltraumwetterskala, ähnlich einem F5-Tornado oder einem Hurrikan der Kategorie 5. „Und sie sagen: ‚Was ist ein G5-Sturm?‘ ” Hoo Jungeerinnert sich Fugate daran. Wir haben ein Problem.
Bei Weltraumwetter ist jeder Tag ein sonniger Tag. Es gibt keinen interstellaren Regen, keinen interplanetaren Schnee, keinen Schneeregen, der von den Saturnringen ausgeht; Alle Phänomene, die wir Weltraumwetter nennen, haben ihren Ursprung in der Sonne. Und so müssen Sie zunächst die Vorstellung aufgeben – die in unserer Meteorologie implizit und in unseren Metaphern allgegenwärtig ist –, dass die Sonne eine milde und wohltuende Kraft ist, die gute Laune und tolle Bräune schenkt.
In Wirklichkeit ist die Sonne eine riesige thermonukleare Bombe, die seit viereinhalb Milliarden Jahren ununterbrochen explodiert. Sein Innenleben wird selbst von Heliophysikern nur unvollständig verstanden, die manchmal weniger wie Wissenschaftler als vielmehr wie Comic-Helden der 1950er-Jahre klingen und sich enthusiastisch auf Dinge wie Flussröhren und Konvektionszonen sowie Aussetzer galaktischer und kosmischer Strahlung berufen. Glücklicherweise sind die einzigen zwei Sonnenphänomene, die Sie für unsere Zwecke verstehen müssen, Sonneneruptionen und koronale Massenauswürfe, die beide auf dasselbe zurückzuführen sind: eine Ansammlung von Energie im Magnetfeld der Sonne.