Solar Orbiter besucht die Sonnenpole

22 Mrz 2020

Solar Orbiter

Was macht die Pole der Sonne für Wissenschaftler und Astronomen interessant? Lies weiter, um mehr über den neuen Solar Orbiter der NASA und seine Mission, die Sonnenpole, zu erfahren.

Wissenschaftler wissen seit Jahrzehnten, dass die Sonne die unser Sonnensystem umgebende Weltraumumgebung schafft und kontrolliert. Aber sie verstehen nicht, wie die Sonne das macht. Diese internationale Kooperationsmission zwischen der Europäischen Weltraumorganisation und der NASA mit dem Namen Solar Orbiter wird dazu beitragen, Fragen zu beantworten, nach deren Beantwortung sich die Wissenschaftler seit Jahren sehnen.

Solar Orbiter

Das drei Meter lange Raumschiff, das am Sonntag, den 9. Februar, von der Atlas V Rakete der United Launch Alliance vom Startkomplex 41 der Cape Canaveral Air Force Station startet, soll die Sonne aus nächster Nähe mit Teleskopen beobachten und die ersten Fotos von den Polen des Sterns machen.

Das drei Meter lange Raumfahrzeug – 18 Meter mit seinen ausgefahrenen Sonnenpaneelen – wird die Sonne aus nächster Nähe mit Teleskopen beobachten und, wenn alles nach Plan verläuft, die ersten Fotos der Pole aufnehmen. Insgesamt zielt die Mission darauf ab, besser zu verstehen, wie unser Hauptreihenstern das gesamte Sonnensystem beeinflusst.

Die energetischen Sonnenwinde der Sonne treffen auf GPS- und Kommunikationssatelliten. Darüber hinaus können die geladenen Teilchen aus dem Sonnenwind auch Astronauten schädigen.

Um sich auf eintreffende Sonnenstürme vorzubereiten, überwachen die Wissenschaftler das Magnetfeld der Sonne. Aber ihre Techniken funktionieren am besten mit einer geraden Sicht; je steiler der Blickwinkel, desto lauter die Daten. Der seitliche Blick von der Ekliptikebene auf die Sonnenpole lässt erhebliche Datenlücken.

Solar Orbiter

Mission zur Sonne

Wissenschaftler wissen, dass die Sonne einen 11-Jahres-Zyklus in Bezug auf Sonnenflecken hat. Der solare Mindestanteil des Zyklus bedeutet, dass die Sonne weniger Sonnenflecken hat. Für das solare Maximum nimmt die Zahl der Sonnenflecken jedoch zu. Haben die Polarregionen der Sonne einen Einfluss auf diesen Zyklus?

„Aber wir verstehen nicht, warum es 11 Jahre dauert oder warum einige Sonnenmaxima stärker sind als andere“, sagte Gilbert. Die Beobachtung der sich ändernden Magnetfelder der Pole könnte eine Antwort darauf geben.

Der Solar Orbiter hingegen wird innerhalb der Umlaufbahn des Merkur mit fortschrittlichen Instrumenten vorbeiziehen. „Wir werden in der Lage sein, das, was wir mit den In-situ-Instrumenten ‚berühren‘, und das, was wir mit der Fernerkundung ’sehen‘, zu kartografieren“, sagte Teresa Nieves-Chinchilla, stellvertretende NASA-Projektwissenschaftlerin für die Mission. (NASA, 2020)

Der Orbiter wird eine Neigung von 24 Grad über dem Sonnenäquator erreichen. Darüber hinaus wird er auf 33 Grad ansteigen und weitere drei Jahre im erweiterten Missionsbetrieb eingesetzt werden. Bei der nächstgelegenen Annäherung wird das Raumschiff innerhalb von 26 Millionen Meilen an der Sonne vorbeifliegen. Die NASA hat einen kundenspezifischen Titan-Hitzeschild mit einer Kalziumphosphatbeschichtung entwickelt. IT ermöglicht es dem Solar Orbiter, Temperaturen von über 900 Grad Fahrenheit zu widerstehen.

Vorherige Missionen

Diese Mission stellt nicht das erste Mal dar, dass eine Sonde die Sonne umkreist hat. Im Jahr 1990 überflog die Raumsonde Ulysses die Pole. Sie flog jedoch nicht dicht heran und verfügte auch nicht über die Technologie, um Daten aufzuzeichnen, mit Ausnahme des Gebiets um sich herum.

Die NASA plant, den Solar Orbiter zusammen mit dem Parker Solar Orbiter arbeiten zu lassen. Während Parker Sonnenpartikel aus der Nähe beprobt, wird der Solar Orbiter Bilder aus weiter entfernten Gebieten einfangen und die Beobachtungen in einen Kontext stellen. Die beiden Raumfahrzeuge werden sich auch gelegentlich ausrichten, um dieselben Magnetfeldlinien oder -ströme des Sonnenwindes zu unterschiedlichen Zeiten zu messen.