Neue Mission «Solar Orbiter» soll der Sonne ihre Geheimnisse entlocken

Sie ist allgegenwärtig, und doch noch immer voller Rätsel: die Sonne. Eine neue Mission ins All soll nun Klarheit schaffen. Der «Solar Orbiter» soll Bilder von Regionen liefern, die nie ein Mensch zuvor gesehen hat.

Unvorstellbar heiss, blendend hell, Millionen Kilometer entfernt – und doch unabdingbare Grundlage für alles Leben auf unserem Planeten. Die Sonne ist das Zentrum und das Kraftwerk unseres Planetensystems – und dennoch längst nicht in allen Facetten verstanden.

Am Montag soll vom Weltraumbahnhof Cape Canaveral in Florida der Solar Orbiter starten. Die nach Schätzungen insgesamt fast 1,6 Milliarden Franken teure Mission soll neue Einblicke in das Geschehen auf dem rund 150 Millionen Kilometer entfernten Stern ermöglichen.

Das Gemeinschaftsprojekt der US-Raumfahrtbehörde Nasa und der europäischen Esa hat zehn wissenschaftliche Instrumente an Bord und soll aus dem European Space Opertions Centre (ESOC) im deutschen Darmstadt gesteuert werden. Der Orbiter soll erstmals auch über die Pole der Sonne fliegen.

«Können keine Vorhersagen machen»

«Wir wissen einiges, was auf der Sonne passiert und wir wissen einiges, was in der Sonne passiert, auch dass sie die Erde in vielfacher Hinsicht beeinflusst», sagt der Direktor des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung in Göttingen, Professor Sami Solanki.

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Man wisse aber bei Vielem nicht, wie das funktioniere und was dahinter stecke. «Dementsprechend können wir keine Vorhersagen machen. Das heisst, ich kann nicht sagen, morgen wird es eine Sonneneruption geben, die zwei Tage später dieses oder jenes auf der Erde auslösen wird.»

«Solar Orbiter wird in vielerlei Hinsicht eine einmalige, eine erstmalige Mission sein», sagt Solanki, dessen Institut mit vier der zehn wissenschaftlichen Instrumente beteiligt ist. Mit an Bord ist das rund 107 Millionen Franken teure Doppelteleskop PHI (Polarimetric and Helioseismic Imager), dessen Aufnahmen Rückschlüsse auf das Magnetfeld der Sonnenoberfläche zulassen sollen.

«Es gibt und gab schon andere Missionen.» Die seien aber blind gewesen. Jetzt seien Teleskope mit an Bord, die direkt auf die Sonne sehen könnten. Die Wissenschaftler erhoffen sich Erkenntnisse davon, wie Sonnenwinde produziert werden und wie das Magnetfeld der Sonne funktioniert. «Die Pole sind der Schlüssel zum Magnetfeld.» Und dieses Magnetfeld treibe alles andere an, die Eruptionen, die heisse Korona und die Sonnenwinde, das sogenannte Weltraumwetter.

5'500 Grad auf der Oberfläche

Sonnenstürme haben auch Auswirkungen auf die Erde. Im Positiven das Naturschauspiel der Polarlichter, im Negativen können sie aber Satelliten ausser Gefecht setzen, die Energieversorgung, GPS-Navigation und den Handyempfang stören.

Wenn der 1,8 Tonnen schwere Orbiter wie geplant am 10. Februar um 5.03 Uhr an Bord einer «Atlas V 411»-Rakete ins All abhebt, liegt eine lange Reise vor ihm. Bis auf 42 Millionen Kilometer soll der Satellit an die Sonne heranfliegen. Dort ist die Intensität der Sonne nach Angaben der Esa bereits 13 Mal so hoch wie auf der Erde.

Auf der Oberfläche des Sterns herrschen Temperaturen von rund 5'500 Grad Celsius. Im Inneren sind es 15 bis 16 Millionen Grad. Auf seiner Flugbahn wird die grösste Distanz zwischen dem Orbiter und der Erde bei 300 Millionen Kilometern liegen. Ein Radiosignal wird dann 16,5 Minuten für diese Distanz brauchen.

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Gerade diese Radiosignale sind für die Crew am Boden immens wichtig. Ohne sie fliegt der Orbiter quasi blind in den Raum. «Das Kritische sind die ersten acht Minuten», sagte der verantwortliche Flugdirektor im Kontrollzentrum in Darmstadt, Andrea Accomazzo, bei den Vorbereitungen seines Teams auf den Start. Über Wochen trainierten er und seine Spezialisten alle Eventualitäten, um ein Scheitern der Mission zu verhindern. Löst sich der Solar Orbiter von der Rakete, ist dieses Team im Kontrollzentrum in Darmstadt Auge, Hirn und Navigator.

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