Mission Solar Orbiter

Solar Orbiter startet - So hat die Menschheit die Sonne noch nie gesehen

ESA-Mission: Solar Orbiter wurde am 10. Februar ins All geschossen. Von dort, wo damals die Apollo-Mondraketen abhoben. Forscher aus Göttingen erhoffen sich einzigartige Einblicke der Sonne.

  • Solar Orbiter wurde am 10.02.2020 ins All geschossen.
  • Forscher erhoffen sich hochauflösende Einblicke über die Sonne.
  • Mission ist auf sieben Jahre ausgelegt.

Update, 10.02.2020, 12.33 Uhr: Die Raumsonde Solar Orbiter befindet sich erfolgreich auf dem Weg zur Sonne. Um 5.03 Uhr mitteleuropäischer Zeit hob Solar Orbiter an Bord einer Atlas V 411-Rakete vom Kennedy Space Center im US-amerikanischen Cape Canaveral ab. Eben jenem Ort, vom dem damals die Apollo-Raketen starteten. Gegen 6.25 Uhr dann die Meldung: Die Solarpanels wurden ausgeklappt und die Expedition zur Sonne hat begonnen. Das teilte das Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS) in Göttingen mit.

Erstmeldung, 09.02.2020, 12.44 Uhr: Wissenschaftler – auch in Göttingen – nennen ihn Sonnenspäher. Und sie erwarten sich von der Mission Solar Orbiter Blicke auf die Sonne, die die Menschheit so noch nie gesehen hat. 

Fragen und Antworten zur bisher ambitioniertesten ESA-Mission in Kooperation mit der NASA und Beteiligung des Max-Planck-Institutes für Sonnensystemforschung (MPS) in Göttingen.

Göttingen: Forscher beteiligen sich an ESA-Mission - Wie groß ist Solar Orbiter?

Solar Orbiter der ESA-Mission ist etwa so groß wie ein Auto. 2,50 Meter hoch und breit sowie drei Meter lang. Er wiegt etwa 1800 Kilogramm. Gesteuert wird er über Radiosignale. 

Zum Schutz hat er auch ein Hitzeschild – auf der Sonnenoberfläche herrschen 5500 Grad Celsius, im Inneren 15 bis 16 Millionen Grad. Zur Energieversorgung gibt es zwei drehbare Solarflächen.

Göttingen: Forscher beteiligen sich an ESA-Mission - Wann geht es los?

Solar Orbiter soll nach mitteleuropäischer Zeit am Montag, 10.02.2020, an der Spitze einer Atlas-V-411-Trägerrakete ins All geschossen werden, von dort, wo schon die Apollo-Mondraketen abhoben – dem legendären Kennedy Space Center bei Cape Canaveral in Florida, USA. Die ESA-Mission ist auf sieben Jahre ausgelegt, erweitert um mögliche drei Jahre. Die erste Umlaufbahn soll in etwa zwei Jahren erreicht werden.

Göttingen: Was soll die ESA-Mission, der Wissenschaft bringen?

Hochauflösende Bilder – auch von den Polen der Sonne, aufgenommen von Kameras im Röntgen-, Ultravioletten und sichtbaren Licht. Die Mission soll Aufschlüsse zum Geschehen im Sonneninneren und auf der Sonnenoberfläche – wie über die gewaltigen Plasmaströme – geben. 

Mit einer Atlas-Trägerrakete wird der Solar Orbiter ins All geschossen, vom NASA-Space-Center in Cape Canaveral.

Es geht dabei auch um die Bestimmung der Wechselwirkungen von Plasma, Feldern und Teilchen in der vom Sonnenwind beeinflussten Heliosphäre. Vier der zehn Messinstrumente werden den Sonnenwind untersuchen, den unser Stern ins All bläst. Die Bedingungen und physikalischen Vorgänge in der Heliosphäre lassen sich auf der Erde nicht erzeugen.

Göttingen: Lohnt sich die 1,5 Milliarden Euro teure ESA-Mission?

Die Sonne ist der einzige Stern, der von Menschen zurzeit untersucht werden kann. Über das Verstehen der Sonne kann auch auf die Entstehung und den Aufbau weiterer Sterne geschlossen werden. Bei der ESA-Mission geht es auch um die Frage, wie die Sonnenaktivität mit ihren Winden andere Planeten beeinflusst und Leben auf der Erde ermöglicht hat.

Sonde vor der glühenden Sonne: Die Mission Solar Orbiter wird auch die Heliosphäre der Sonne erkunden und erstmals Fotos von den Polen unseres Sterns machen. Beteiligt ist das Göttinger Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS).

Göttingen: Was ist das Ziel der ESA-Mission und wie funktioniert der Antrieb?

Die Raumsonde wird sich bis 2027 auf stark elliptischen Umlaufbahnen der Sonne bis auf etwa 42 Millionen Kilometer annähern – das ist näher als der Merkur zur Sonne, aber „nur“ wenig mehr als ein Viertel des Abstandes zwischen Sonne und Erde. Für die Reise muss Solar Orbiter mehrfach Schwung holen, dabei werden die Anziehungskräfte von Erde und Venus genutzt. 

Mit diesen „Swing-By-Manövern“ als Antrieb dauert die Reise etwa dreieinhalb Jahre. Die Messungen beginnen aber schon früher. Ein Sonnenumlauf wird dann 168 Tage dauern.

Göttingen: Forscher beteiligen sich an ESA-Mission - Warum also der Spezialkurs?

Um besagte neue Blickwinkel auf die Sonne erhalten und die Pole überfliegen zu können. „Das Zusammenspiel aus leistungsfähiger Instrumentierung und einzigartiger Flugbahn ermöglicht Solar Orbiter den bisher umfassendsten Blick auf die Sonne“, beschreibt Prof. Dr. Sami K. Solanki, MPS-Direktor und wissenschaftlicher Leiter des PHI-Teams aus Göttingen. Die Pole sind laut Solanki der „Schlüssel zum Magnetfeld“, das für Sonnenwinde, Korona und Eruptionen verantwortlich ist.

Göttingen: Was steuern die Forscher das MPS zur ESA-Mission bei?

Das MPS ist mit vier Geräten, wichtigen Experimenten und zahlreichen Wissenschaftlern an der ESA-Mission beteiligt und hat die Gesamtleitung für das 100 Millionen-Euro teure Doppelteleskop PHI, mit dem man direkt auf die Sonne sehen kann. Es wird die Magnetfelder und Plasmaströme an der Sonnenoberfläche vermessen.

Göttingen: Forscher beteiligen sich an ESA-Mission - Gab es Tests?

Ja. Schon vor zwei Wochen liefen einige der MPS-Wissenschaftler aus Göttingen heiß. Sie starteten einen Probelauf des PHI-Doppelteleskopes, das in Göttingen entwickelt und gebaut wurde. 

15 MPS-Forscher probten so die Inbetriebnahme des PHI, die bereits Ende Februar im All genau so ablaufen soll. Am MPS steht der baugleiche funktionstüchtige Zwillingsbruder des Doppelteleskops, die Ersatzeinheit.

„Damit alles möglichst reibungslos läuft, haben wir die Inbetriebnahme simuliert“, erklärt Dr. Joachim Woch vom MPS, Projektmanager PHI. Das geschah in einer Thermal-Vakuum-Kammer unter Weltraumbedingungen.

Göttingen: ESA-Mission - Wohin funkt Solar Orbiter die gewonnenen Daten?

An die ESA-Bodenstation in Malargüe in Argentinien. Das Zentrum der Mission ist im ESA-Kontrollzentrum in Darmstadt, das wissenschaftliche Zentrum in Villafranca, Spanien. 

In Deutschland sind neben den Forschern des MPS in Göttingen auch die Uni Kiel, das Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam, das Kiepenheuer-Institut für Sonnenphysik Freiburg beteiligt. Das DLR-Raumfahrtmanagement fördert Bau und Entwicklung der Instrumente.

Von Thomas Kopietz

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Rubriklistenbild: © ESA/ATG/NH

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