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Von so nah haben Sie die Sonne noch nie gesehen

Die «Solar Orbiter» hat Bilder von der Sonne zur Erde geschickt, die Forschende begeistern. Bis auf 77 Mio. Kilometer konnte sich die Sonde der Sonne nähern.

Laut Experten hat nie zuvor eine Raumfahrtmission aus dieser Nähe von der Sonne Bilder machen können. Für Laien ist es auf den ersten Blick rätselhaft, für Forscher ist es bereits jetzt eine kleine Sensation. Die ehrgeizige Raumfahrtmission «Solar Orbiter» hat kein halbes Jahr nach dem Start in Richtung Zentrum des Sonnensystems erste Bilder von der Sonne geschickt.

«Interessante neue Phänomene»

Am Donnerstag wurden sie bei einer virtuellen Präsentation gezeigt. Darauf zu sehen sind eine Art brodelnde Lagerfeuer, die auch einen Eindruck von den immensen Temperaturen vermitteln. Von der Erde aus kann dies den Wissenschaftlern zufolge nur millionen- oder milliardenfach kleiner beobachtet werden.

«Obwohl dies nur die ersten Bilder sind, können wir bereits interessante neue Phänomene sehen», sagte Daniel Müller, Projektwissenschaftler der europäischen Raumfahrtbehörde ESA. Gesteuert wird die Sonde vom ESA-Satellitenkontrollzentrum (ESOC) im deutschen Darmstadt.

Einzigartig seien die Bilder auch, weil bislang keine Mission Aufnahmen von der Sonne aus derart geringer Entfernung gemacht habe, ergänzte Daniel Müller. Nur 77 Millionen Kilometer, quasi der halbe Weg zwischen Erde und Sonne, war «Solar Orbiter» beim Fotoshooting entfernt.

Erkenntnisse zu Sonnenwinden erwartet

Nach Angaben des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung gab es zwar andere Missionen zur Sonne. Doch die seien so nah an der Sonne quasi «blind» gewesen. Jetzt sind zehn Instrumente an Bord des Raumschiffs, davon sechs Fernerkundungsinstrumente beziehungsweise Teleskope, die die Sonne und ihre Umgebung abbilden können.

Die Wissenschaftler erhoffen sich Erkenntnisse davon, wie Sonnenwinde produziert werden und wie das Magnetfeld der Sonne funktioniert. Eine Hoffnung sei auch, dass man künftig Vorhersagen über Sonnenaktivitäten machen könne, sagte der Direktor des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung, Sami Solanki.

Diese Lagerfeuer, kleine Sonneneruptionen, seien für sich genommen unbedeutend, liess sich Frédéric Auchère vom Institut für Weltraumastrophysik in Frankreich in der Mitteilung zitieren. Auf die gesamte Sonne betrachtet könnten sie aber der Hauptbeitrag für die Aufheizung der Sonnenkorona, der äusseren, mehr als ein Million Grad heissen Schicht der Sonnenatmosphäre, sein. Die physikalischen Mechanismen seien auch nach jahrzehntelanger Forschung nicht vollständig bekannt. Sie zu identifizieren, sei aber der «heilige Gral» der Sonnenphysik.

Noch schärfere Bilder erwartet

Nach Angaben von David Berghmans vom Königlichen Observatorium von Belgien werden die künftigen Aufnahmen noch viel schärfer sein. «Die Instrumente sind noch nicht voll konfiguriert.»

«Wir freuen uns alle sehr über diese ersten Aufnahmen, aber sie sind erst der Anfang», sagte ESA-Mitarbeiter Daniel Müller. Der Orbiter werde in weniger als zwei Jahren noch näher an die Sonne fliegen und sie dann aus 42 Millionen Kilometern erkunden. Die ersten Daten zeigen nach Auffassung der Projektwissenschaftlerin der US-Raumfahrbehörde NASA, Holly Gilbert, die erfolgreiche Zusammenarbeit zwischen den beiden Raumfahrtbehörden ESA und NASA sowie den Nutzen der vielfältigen Datensätze bei der Entschlüsselung der Geheimnisse der Sonne.

Die Raumsonde «Solar Orbiter» war im Februar vom Weltraumbahnhof Cape Canaveral im US-Bundesstaat Florida gestartet. Der Orbiter von ESA und NASA soll auf seiner rund 1,5 Milliarden Euro teuren Mission neue Erkenntnisse zu unserem Heimatstern ermöglichen. Mit den Instrumenten soll ein Blick auch auf bislang weniger bekannte Regionen der Sonne, wie die Pole geworfen werden.

Um bei seinem Flug um die Sonne vor den hohen Temperaturen geschützt zu sein, verfügt die Sonde über ein Hitzeschild aus Titan. Auf der Oberfläche der Sonne herrschen Temperaturen von rund 5’500 Grad, im Inneren sind es 15 bis 16 Millionen Grad.

Instrumente aus zwölf Ländern

Zu den wissenschaftlichen Instrumenten an Bord trugen zwölf Mitgliedsstaaten der ESA bei, darunter die Schweiz. Aus Deutschland stammt das rund 100 Millionen Euro teure Doppelteleskop PHI (Polarimetric and Helioseismic Imager), dessen Aufnahmen Rückschlüsse auf das Magnetfeld der Sonnenoberfläche ermöglichen sollen. Dieses Magnetfeld treibt dem Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung zufolge alles andere an – Eruptionen, heisse Korona, Sonnenwinde.

Sonnenstürme können Satelliten ausser Gefecht setzen, die Energieversorgung, GPS-Navigation und den Handyempfang stören.
Die ESA-Sonde «Solar Orbiter» trägt eine deutliche Schweizer Handschrift. Das Röntgenteleskop STIX ist von mehreren Schweizer Forschungsinstituten und Unternehmen entwickelt worden, in Zusammenarbeit mit Partnern aus Deutschland, Österreich, Italien, Frankreich, Tschechien, Polen und Irland.

An prominenter Stelle stehen die Universität Bern und das Paul Scherrer Institut, daneben sind über ein Dutzend Unternehmen aus der ganzen Schweiz beteiligt. Die Koordination lag bei der Fachhochschule Nordwestschweiz (FHNW) in Windisch AG, die unter anderem für die wissenschaftliche Qualitätskontrolle zuständig ist.

Eine Forschungseinrichtung in Davos war an der Konstruktion von zwei weiteren bildgebenden Instrumenten beteiligt. In dem Bündner Ort befindet sich mit dem Physikalisch Meteorologischen Observatorium und dem Welt-Strahlungs-Zentrum (PMOD/WRC) eine Einrichtung von Weltrang auf dem Gebiet der Sonnenforschung.

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