Nah wie nie zuvor ist Solar Orbiter, die neue Raumsonde der Europäischen Weltraumorganisation ESA, schon an die Sonne herangekommen. Aus „nur“ 77 Millionen Kilometer Entfernung lieferte sie brandneue Aufnahmen sowie erste Messungen. Diese präsentierte die ESA heute, am 16. Juli 2020, im Rahmen einer Online-Pressekonferenz. Die Universität Graz sowie das Institut für Weltraumforschung der Österreichischen Akademie der Wissenschaften sind an dieser internationalen Mission maßgeblich beteiligt.
Die Universität Graz leitete die wissenschaftliche Softwareentwicklung des Röntgenteleskops STIX, das an Bord der Sonde Einblicke in die Beschleunigung hochenergetischer Teilchen in Sonneneruptionen gewährt. STIX hat bereits in der Testphase mehr als 60 sehr kleine solcher Ausbrüche beobachtet. „Das ist besonders spannend, weil die Sonnenaktivität gerade sehr gering ist und kein einziger Sonnenfleck zu sehen ist“, erklärt die Astrophysikerin Astrid Veronig. Dadurch wird es möglich sein, das Verhalten der Mikro-Eruptionen im Vergleich zu normal großen Ausbrüchen zu untersuchen, und damit unter anderem die Aufheizung des äußeren Strahlenkranzes der Sonne, der Korona.
Das Institut für Weltraumforschung (IWF) entwickelte den Bordcomputer für das Radio- und Plasmawellen-Instrument und kalibrierte dessen Antennen. Die Apparatur misst magnetische und elektrische Wechselfelder mit hoher Zeitauflösung, um die Eigenschaften der Plasmawellen im Sonnenwind zu bestimmen. „Das Gerät ist einzigartig unter den Instrumenten von Solar Orbiter, da es einerseits die Plasmawellen in der Umgebung der Sonde misst, aber auch den Ort der Entstehung auf der Sonne bestimmen kann“, so IWF-Gruppenleiter Manfred Steller. Ein weiterer Beitrag des Instituts ist die Kalibrierung des Magnetometers. Dieses macht hochpräzise Messungen des Magnetfeldes der Sonne und untersucht, wie sich das Feld in den interplanetaren Raum ausbreitet und im Laufe des Sonnenzyklus verändert.
Die ForscherInnen interessieren sich besonders für die Sonnenpole, die dank Solar Orbiter erstmals von oben beobachtet werden können. „Sie sind zentral für die Beschaffenheit des Magnetfelds – und dieses wiederum beeinflusst die gesamte Sonnenaktivität“, schildert Veronig. Der Sonnenwind, plötzliche Strahlungsausbrüche, Auswürfe von Materie oder die Beschleunigung von hochenergetischen Teilchen können auf der Erde großen Schaden anrichten, von falschen Satellitensignalen bis zu weiträumigen Stromausfällen.
Weltweite Zusammenarbeit
Solar Orbiter ist eine internationale Weltraummission, die in Kooperation von ESA und NASA durchgeführt wird. Die Sonde wurde am 10. Februar 2020 in Cape Canaveral gestartet und befindet sich in einer elliptischen Bahn um die Sonne. Mit jedem Umlauf kommt sie unserem Zentralgestirn näher. Anfang 2022 wird sie in einem Abstand von 48 Millionen Kilometer mit dem eigentlichen Wissenschaftsprogramm beginnen.
Eine Besonderheit von Solar Orbiter ist die Zusammensetzung ihrer Instrumente: Sechs Teleskope bilden die Sonne und ihr unmittelbares Umfeld ab; vier Messgeräte erfassen Einzelheiten in der direkten Umgebung der Sonde. 19 ESA-Mitgliedstaaten tragen zur Mission bei: Belgien, Dänemark, Deutschland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Italien, Luxemburg, die Niederlande, Norwegen, Österreich, Polen, Portugal, Schweden, Schweiz, Spanien, Tschechien und das Vereinigte Königreich.