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Solar Orbiter nähert sich erstmals der Sonne

Instrumente der Uni Kiel liefern erste Daten

Die ESA-Mission zur Erforschung der Sonne, Solar Orbiter, hat am Montag, 15. Juni, ihre erste Annäherung an den Stern vorgenommen. Sie kam der Oberfläche des Sterns bis auf 77 Millionen Kilometer nahe, was etwa der Hälfte der Entfernung zwischen Sonne und Erde entspricht. Mit an Bord sind drei an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) entwickelte und gebaute Geräte, welche die Strahlung im Weltraum messen sollen. Ein viertes Gerät wurde unter Kieler Leitung an der Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory (APL) entwickelt. Alle vier Instrumente sind im „Energetic Particle Detector“ (EPD) verbaut.

Die Woche nach diesem ersten Perihel, dem sonnennächsten Punkt auf der Umlaufbahn, markiert den Zeitpunkt, zu welchem nun alle der insgesamt zehn wissenschaftlichen Instrumente an Bord durchgetestet worden sind. Darunter sind Teleskope, die zum ersten Mal gemeinsam Nahaufnahmen der Sonne machen werden. Laut Daniel Müller, Wissenschaftler des ESA-Projekts „Solar Orbiter Project“, werden die Bilder die nächstgelegenen Bilder der Sonne sein, die je aufgenommen wurden. Mitte Juli sollen sie veröffentlicht werden. Ziel dieser frühen Beobachtungen ist der Nachweis, dass die Teleskope von Solar Orbiter für zukünftige wissenschaftliche Beobachtungen bereit sind.

Visualisierung der Sonde vor der Sonne

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Auch die ersten Daten der In-situ-Instrumente wie das EPD werden aktuell analysiert, um die Eigenschaften in der Umgebung der Raumsonde zu messen. „Dies ist das erste Mal, dass unsere In-situ-Instrumente in einer so geringen Entfernung zur Sonne arbeiten und uns einen einzigartigen Einblick in die Struktur und Zusammensetzung des Sonnenwindes geben", sagt Yannis Zouganelis, stellvertretender Projektwissenschaftler für den Solar Orbiter der ESA. „Ich bin sehr gespannt, welche Geschichte uns diese einmaligen Daten liefern werden“, ergänzt Professor Wimmer-Schweingruber, Projektleiter an der Kieler Universität. „Wir beobachten eine sehr hohe Variabilität im niedrigsten Energiebereich, die wir in dieser Form nicht erwartet hatten. Nun müssen wir darauf warten, dass die Sonne wieder aktiver wird und uns ein schönes Teilchenereignis beschert!“, so der Kieler Physiker.

Die in Kiel entwickelten Sensoren decken einen sehr weiten Energiebereich der Weltraumstrahlung ab und erforderten die Weiterentwicklung von Technologien, die bereits beim Bau Strahlungsmonitors RAD an Bord des Mars Rovers zum Einsatz gekommen sind. „Wir messen damit jetzt auch in der Nähe der Sonne Elektronen, Protonen und schwere Ionen, die mit Geschwindigkeiten von mehreren hundert Kilometern pro Sekunde bis beinahe Lichtgeschwindigkeit durch den Weltraum rasen und die eine Gefährdung für Astronautinnen und Astronauten bedeuten“, erklärt Wimmer-Schweingruber.

Über die Mission

Der am 10. Februar dieses Jahres gestartete Solar Orbiter schloss seine Inbetriebnahmephase am 15. Juni ab und begann mit seiner „Reiseflugphase“, die bis November 2021 dauern wird. In der anschließenden wissenschaftlichen Hauptphase wird die Raumsonde bis zu 42 Millionen Kilometer an die Oberfläche der Sonne herankommen, was näher als der Planet Merkur ist.

Verschiedene Manöver werden es Solar Orbiter ermöglichen, die Sonne von höheren Breitengraden aus zu betrachten und zum ersten Mal eine bessere Sicht auf ihre Pole zu erhalten. Die Untersuchung der Aktivität in den Polarregionen wird den Forschenden dabei helfen, das Verhalten des Magnetfeldes der Sonne und damit auch Sonnenwinde besser zu verstehen, die das gesamte Sonnensystem beeinflussen.

Da das Raumfahrzeug derzeit 134 Millionen Kilometer von der Erde entfernt ist, wird es etwa eine Woche dauern, bis alle Perihel-Bilder über die 35-m-Tiefraum-Antenne der ESA in Malargüe, Argentinien, heruntergeladen werden können. Die Daten der In-situ-Instrumente werden im Laufe dieses Jahres nach einer sorgfältigen Kalibrierung aller einzelnen Sensoren veröffentlicht.

Gefördert durch: Logo: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages

Das Projekt wurde durch das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) als Projektträger für das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert.

Wissenschaftlicher Kontakt:

Prof. Robert Wimmer-Schweingruber
Institut für Experimentelle und Angewandte Physik
Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
wimmer@physik.uni-kiel.de  
+49 173 951 3332

Weitere Informationen und Bilder unter:

www.esa.int/Science_Exploration...

Pressekontakt:

Claudia Eulitz
kommissarische Pressesprecherin, Sachgebietsleitung Presse, Digitale und Wissenschaftskommunikation