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Auf ihrem Weg zur wissenschaftlichen Hauptmission hat die Raumsonde Solar Orbiter erste Aufnahmen von Sonneneruptionen gemacht. Ziel dieser Mission der Europäischen Weltraumorganisation ESA und der US-Raumfahrtbehörde NASA ist es, die äussere Sonnenatmosphäre und die auf die Erde treffenden Ströme des Sonnenwindes zu untersuchen. An Bord sind auch Instrumente aus der Schweiz.
Seit ihrem Start im Februar 2020 befindet sich die Raumsonde Solar Orbiter in der Reisephase vor ihrer primären Wissenschaftsmission, die im November starten wird. Einige Instrumente liefern aber bereits wissenschaftliche Daten über die Weltraumumgebung in der Nähe der Raumsonde. Andere werden während dieser Phase kalibriert und sind nur zu bestimmten Zeiten aktiv.
Polarlichter entstehen durch Sonneneruptionen
Beim nahen Vorbeiflug von Solar Orbiter an der Sonne Anfang dieses Jahres haben erstmals mehrere Instrumente einen sogenannten koronalen Massenauswurf beobachtet. Das ist eine Sonneneruption, bei der Plasma bestehend aus Elektronen, Protonen und weiteren Atomkernen ausgestossen wird. Da die Raumsonde von der Erde aus gesehen hinter der Sonne war, dauerte die Datenübermittlung und -auswertung ungefähr drei Monate. Die beobachteten Eruptionen schiessen kleinste Partikel ins All und können damit das Weltraumwetter beeinflussen. Auf der Erde zeigen sie sich oft in Form von Polarlichtern.
Die Untersuchung von solchen Sonneneruptionen ist ein wissenschaftliches Ziel der siebenjährigen Mission von Solar Orbiter. Die Sonde wird auch noch nie dagewesene Nahaufnahmen der Sonne und die ersten Bilder der unerforschten Polarregionen der Sonne liefern. Ziel der wissenschaftlichen Zusammenarbeit zwischen der ESA und der NASA ist es, die Ursachen des Sonnenwinds zu ermitteln. Dies ist ein beständiger Strom aus geladenen Teilchen, der das gesamte Sonnensystem durchdringt und den magnetischen Einfluss der Sonne bis zur Erde transportiert. Die Ergebnisse können letztlich zu meteorologischen Vorhersagen führen, dank denen Infrastrukturen (z. B. im Bereich Kommunikation oder Navigation) auf der Erde besser geschützt würden. Diese Technologien hängen nämlich von sensiblen elektrischen Systemen ab, deren gutes Funktionieren durch das starke meteorologische Phänomen der «magnetischen Sonnengewitter» gefährdet ist.
Schweizer Fachwissen bei der Mission dabei
An Bord des 1,8 Tonnen schweren Orbiters sind zehn wissenschaftliche Instrumente. Darunter das Röntgenteleskop STIX, das von Forschenden der Fachhochschule Nordwestschweiz entwickelt wurde, um von der Sonne ausgesendete Röntgenstrahlen zu erkennen. Schweizer Fachwissen steckt auch im bildgebenden Spektrograf SPICE: Das Physikalisch-meteorologische Observatorium PMOD/WRC in Davos ist Mitglied des Konsortiums von SPICE.
Die Kompetenzen zahlreicher weiterer Schweizer Partner sind in die Entwicklung der erwähnten Instrumente eingeflossen. So hat beispielsweise die Firma Almatech eine Komponente (Extreme Ultraviolet Imager EUI) für SPICE geliefert, die es erlaubt, Bilder im extrem ultravioletten Bereich aufzunehmen. Unterstützt wurden diese Entwicklungen durch das Programm PRODEX (Programme de Développement d’Expériences scientifiques) der ESA, an dem sich die Schweiz massgeblich beteiligt.
Weitere Informationen
Kamlesh Brocard, SBFI
Wissenschaftliche Mitarbeiterin Abteilung Raumfahrt