Der Sonne entgegen

Solar Orbiter wird sich der Sonne auf bis zu 0,28 Astronomische Einheiten (1 AE = die Entfernung zwischen Erde und Sonne) nähern und unter anderem erstmalig Bilder von den Polregionen der Sonne liefern, die von der Erde aus nur sehr schwer zu beobachten sind. Außerdem erhoffen sich Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, Sonnenstürme über einen längeren Zeitraum beobachten zu können.

Zur Erfassung der wissenschaftlichen Daten ist Solar Orbiter mit zehn Instrumenten ausgestattet. Vier davon messen die direkte Umgebung der Raumsonde, die anderen sechs beobachten die Oberfläche und Atmosphäre der Sonne. Eines davon ist das Röntgenteleskop STIX (kurz für: Spectrometer/Telescope for Imaging X-rays), das ein internationales Team unter der Leitung der Fachhochschule Nordwestschweiz (FHNW) entwickelte und baute. Während eines achtjährigen Entwicklungsprozesses gestalteten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des AIP unter anderem das Design des Imagers von STIX, fertigten dazu mechanische Teile, beteiligten sich am Zusammenbau und testeten das Instrument. Letztere sind von immenser Bedeutung, denn die Sonde und die auf ihr befindlichen Module müssen starke Vibrationen und große Temperaturschwankungen aushalten – im Inneren der Sonde werden wegen des veränderlichen Abstands zur Sonne zwischen plus 60 und minus 30 Grad Celsius herrschen.

Röntgenstrahlung entsteht in der äußeren Atmosphäre, der Korona, und gibt Hinweise auf die Aktivität der Sonne. Mit STIX wollen Astronominnen und Astronomen untersuchen, wie Sonneneruptionen entstehen und wie sich diese auf die Sonne, den Raum zwischen den Planeten und sogar auf die Erde sowie unsere zunehmend technisierte Zivilisation auswirken können.

„Ich freue mich besonders auf diesen Start und hoffe, dass er gut gelingt, denn seit 1994 arbeite ich am Konzept von Solar Orbiter mit“, betont Gottfried Mann, Leiter des STIX-Teams am AIP. „Durch unsere aktive Beteiligung am Röntgenteleskop auf der NASA Raumsonde RHESSI bekamen wir die Möglichkeit, unsere Kompetenzen für den Bau von STIX einzusetzen. Ab 2022 wird das Instrument Röntgenbilder von der Sonne aufnehmen. Wir erhoffen uns davon ein besseres Verständnis der Mechanismen von Eruptionen auf unserem Heimatstern“, erklärt Mann.

Solar Orbiter wird am 10. Februar um 5:03 Uhr deutscher Zeit mit einer Atlas-V Trägerrakete der NASA von Cape Canaveral in Florida, USA, starten und sich der Sonne schrittweise über komplexe Manöver nähern. Die Sonde wird einen sogenannten Swing-by an der Erde und insgesamt acht an der Venus durchführen. Dabei nutzt sie die Gravitation der Planeten, um ihre Geschwindigkeit zu verringern oder beschleunigen. So wird die Umlaufbahn um die Sonne angepasst, wobei sich Solar Orbiter auch aus der Erdbahnebene herausbewegt. Insgesamt ist die Mission auf einen Zeitraum von zehn Jahren ausgelegt, innerhalb derer Solar Orbiter aus nächster Nähe und aus einer einzigartigen Perspektive heraus Antworten auf viele noch offene Fragen der Sonnenphysik liefern wird.