Raumsonde Solar Orbiter soll das „koronale Heizungsproblem“ untersuchen
Die Sonne ist die wichtigste Wärmequelle unseres Sonnensystems und besitzt die überraschende Eigenschaft, dass die Temperatur innerhalb der ersten 100 000 km in der Korona ( äußere Sonnenatmosphäre ) von etwa 6000 Grad Kelvin auf mehrere Millionen Grad Kelvin steigt. Dieses Phänomen in der Sonnenkorona wurde vor über 60 Jahren entdeckt. Es ist bis heute eines der ungelösten astrophysikalischen Rätsel.
Die Raumsonde Solar Orbiter der Europäischen Weltraumorganisation soll u.a. dieses Phänomen ab 2017 näher untersuchen. Hauptziel der Mission wird es jedoch sein, den Sonnenwind, das sogenannte Weltraumwetter, zu untersuchen. Dabei wird der Solar Orbiter Strukturen in der Sonnenkorona ab einer Größe von 35 Kilometern aufnehmen können. Die Mission ist auf sieben Jahre ausgelegt
Die Wissenschaftler vermuten, dass Solare Heizereignisse, welche durch die Freisetzung von magnetischer Energie in der Sonnenatmosphäre verursacht wird, dafür verantwortlich ist, dass sich die Sonnenkorona so extrem aufheizt. Bisherige Beobachtungsstudien führten vor allem wegen zu geringer räumlicher Auflösung zu unschlüssigen Resultaten. SolarOrbiter soll diese Lücke nun schließen.
Dazu sollen Beobachtungen von Strukturen in der Sonnenkorona mit optischen Systemen hoher Ortsauflösung erfolgen, die von parallel zu erledigenden Messungen von Weltraumwetter-Daten in der unmittelbaren Umgebung des Orbiters auf seiner Umlaufbahn begleitet werden. So hofft man, Abhängigkeiten und Verbindungen zwischen dem Zustand der Sonne und der vom Sonnenwind durchströmten Heliospähre bestimmen zu können.
Auch die Bilder und Messdaten von den Polregionen der Sonne sollen neue Erkenntnisse bringen, so wird die Raumsonde so ausgerichtet, dass sie in einem ausreichend langen Zeitraum die Sonne teilweise innerhalb der Merkur-Bahn umkreisen kann und dort die insgesamt 10 wissenschaftlichen Instrumente mit einer Gesamtmasse von rund 180 Kilogramm an Bord gewinnbringend eingesetzt werden können.
Die Mission wird dabei in zwei Phasen ablaufen. In der ersten Phase, wird die Geschwindigkeit der Sonde in Sonnennähe etwa der Hälfte der Sonnenrotation entsprechen, so dass sich die Sonde für ca. 10 Tage vergleichsweise langsam – relativ zur Sonnenoberfläche bewegen wird. So wird es in diesem Zeitraum möglich sein, die Entwicklung einer Region auf der Sonne unter nur langsam veränderlichen geometrischen Verhältnissen (Blickwinkel) zu verfolgen und gleichzeitig Teilchen, die aus dieser Region in die Heliosphäre entweichen, direkt nachzuweisen und zu untersuchen.
In der zweiten Phase wird die Umlaufbahn der Sonde die Ekliptik verlassen und es werden zunehmend höhere heliographische Breiten erreicht, bis zu 35 Grad. Dies wird es erstmals ermöglichen, die Magnetfelder an den Polen der Sonne mit hoher Auflösung und Genauigkeit zu untersuchen. Außerdem wird es erstmals möglich sein, direkt den schnellen Sonnenwind, ein Teilchenstrom der aus den polaren koronalen Löchern der Sonne entweicht, im EUV Bereich zu untersuchen.
Die offizielle ESA Projekt-information findet man unter sci.esa.int/home/solarorbiter/
