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Sonnenbeobachtung mit Satelliten

Heute beobachten wir die Sonne nicht mehr nur von der Erde aus. Einer der zahlreichen Sonnen-Spione im All ist der Satellit SDO (Solar Dynamics Observatory) der amerikanischen Weltraumbehörde NASA. Er umkreist die Erde in 34.600 Kilometern Höhe und alle zehn Sekunden fotografiert er die Sonne und schickt die Bilder zur Erde.

SDO hat drei Instrumente an Bord. Ein System von vier Teleskopen fotografiert die Sonnenoberfläche und ihre Atmosphäre. Ein weiterer Detektor überwacht die ultraviolette Strahlung der Sonne. Dieses für uns Menschen unsichtbare Licht beeinflusst vor allem die Erdatmosphäre und unser Klima. Schnelle UV-Licht Schwankungen können sogar die Satelliten- und Funkkommunikation stören. Ein weiterer Detektor zeichnet die Schwingungen der Sonnenoberfläche und Magnetfeldvariationen auf. Wie mit einem Ultraschallgerät lässt sich damit in das Innere des Sterns blicken und sein Aufbau und seine Dynamik rekonstruieren

Eine neue Ära der Sonnenbeobachtung verspricht der Solar Orbiter, ein Gemeinschaftsprojekt der Europäischen Raumfahrtagentur ESA und der amerikanischen Weltraumbehörde NASA. Gestartet werden soll der Späher im Jahr 2018. Drei Jahre wird Solar Orbiter unterwegs sein in Richtung Sonne, neuen Schwung holt er durch Vorbeiflüge an der Venus. So kann er sich auf weniger als 45 Millionen Kilometer an den Stern heranpirschen, so nahe wie kein System zuvor.

»Spannend wird es besonders dann, wenn Solar Orbiter etwa ab 2023 die Ekliptik verlassen wird und so erstmals einen Blick auf die Polregionen der Sonne ermöglicht«, erklärt Dr. Joachim Woch, vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung in Göttingen.

Joachim Woch hat mit seinem Team eines der Instrumente, den Polarimetric and Helioseismic Imager (PHI), der an Bord des Solar Orbiter mit in Richtung Sonne fliegt, entwickelt. Mit ihm können die Wissenschaftler aufzeichnen wie sich die Dynamik ihres Magnetfeldes verändert, wie sich die Aktivität der Sonne entwickelt und wie sich das wiederum auf ihre Atmosphäre auswirkt. Ist die Sonne aktiv, werden riesige Mengen von Plasma in Form von geladenen Teilchen, Ionen und Elektronen, in den Weltraum ausgestoßen. Erreichen diese Plasmawolken die Erde, entstehen zum Beispiel Polarlichter. Bei besonders heftigen Ereignissen kann es aber auch sein, dass ganze Stromversorgungsnetze unter dem Teilchenschauer zusammenbrechen. »Der Solar Orbiter gibt uns die große Chance, die Dynamik der Sonne und die Auswirkungen auf den interplanetaren Raum bis hin zur Erde besser zu verstehen«, freut sich Joachim Woch.