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17:11 10.02.2020
Künstlerische Impression der Raumsonde Solar Orbiter auf ihrem Orbit um die Sonne. Quelle: ESA/ATG medialab
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Potsdam

Von der Tribüne, acht Kilometer von Cape Canaveral, twitterte der Direktor des Potsdamer Leibniz-Institutes für Astrophysik (AIP), Matthias Steinmetz, am Montagmorgen ein Handyvideo der letzten Sekunden vor dem Start: Um kurz nach fünf Uhr mitteleuropäischer Zeit hob die Trägerrakete der Nasa ab.

An Bord die Raumsonde Solar Orbiter, die unseren Stern erforschen und grundlegende Fragen zur Sonnenphysik beantworten soll. Die Esa-Mission wird von den amerikanischen Kollegen unterstützt, ist jedoch vor allem ein Gemeinschaftsprojekt von Forschungseinrichtungen aus ganz Europa, darunter auch das AIP.

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Zwei Instrumente stammen aus Potsdam

Unter der Leitung von Gottfried Mann haben Potsdamer Wissenschaftler und Ingenieure zwei der zehn Instrumente mit entwickelt und gebaut. Der Astrophysiker Mann hat schon Mitte der 90er Jahre erste Überlegungen zu der Mission ausgearbeitet. „Für mich persönlich ist es ein großer Teil meiner Lebensleistung, und ich bin sehr erleichtert, dass wir mit dem geglückten Start ein großes Etappenziel erreicht haben“, sagte der Astrophysiker, der sich beim Launch-Kolloquium am Montagmorgen auf dem Babelsberg beim gesamten Team bedankte. Die Freude teilten seine Kollegen sichtlich. Für das AIP fiel der eigentliche Startschuss immerhin auch schon vor zehn Jahren.

Die Instrumente mussten für die Anforderungen komplett neu entwickelt werden. Die Raumsonde wird sich der Sonne bis auf 42 Millionen Kilometer nähern und dabei einer 13 Mal höheren Strahlenbelastung ausgesetzt sein als die Erde. Auf ihrer elliptischen Bahn muss sie außerdem Temperaturschwankungen von mehr als 500 Grad Celsius aushalten.

Das modernste Röntgenteleskop beobachtet die Sonne

Darum wird das Röntgenteleskop Stix, das maßgeblich in Potsdam entwickelt und zum Teil gebaut wurde, durch ein Hitzeschutzfenster auf die Sonne schauen. Das hochsensible Instrument ist das modernste Röntgenteleskop, das den Stern derzeit beobachten wird. Es ist zusätzliche mit einer kleinen optischen Linse ausgestattet, um die Beobachtungen aus dem Röntgenbereich räumlich einordnen zu können.

Start des Solar Orbiter in Cape Canaveral Quelle: ESA - S. Corvaja

Die Erkenntnisse, die der Solar Orbiters liefern wird, werden sich vor allem aus der Kombination der verschiedenen Instrumente ergeben. Während sechs Fernbeachtungsinstrumente auf die Sonne schauen, werden vier weitere Instrumente Teilchen im direkten Umfeld der Sonde detektieren.

Die Ausrüstung ist von ihrer Position nahe am Stern also in der Lage, relativ zeitgleich zu beobachten und zu messen, was auf der Sonne geschieht. Die Potsdamer werden sich dabei auf Elektronen konzentrieren: „Wir sind nun in der bisher einzigartigen Situation, Prozesse auf der Sonne vermessen zu können, die von Elektronen getragen werden“, erklärte Gottfried Mann.

Ein erster Blick auf die Pole der Sonne

Der Solar Orbiter wird außerdem erstmals einen Blick auf die Pole der Sonne werfen. Keine andere Mission zur Sonnenbeobachtung hat bisher die Ekliptik, also die Ebene der Erdbahn verlassen. „Die Aktivität an den Polen wird uns ein neues Verständnis vom Sonnendynamo ermöglichen, also von der Entstehung des Magnetfeldes“, sagt Mann.

Doch bis dahin wird noch ein bisschen Zeit vergehen. Nach einem Bilderbuchstart klappten die Sonnenkollektoren am Montag planmäßig aus. Nun ist die Sonde unterwegs zur Venus, deren Schwerefeld sie auf ihrer Reise viele Male nutzen wird, um abzubremsen und die Ekliptik zu verlassen. In den kommenden Wochen werden nach und nach alle Systeme getestet.

Im März geht es richtig los

Stix soll am 22. März zum ersten Mal eingeschaltet werden. Die eigentlichen wissenschaftlichen Beobachtungen werden erst Ende kommenden Jahres beginnen, wenn die Raumsonde ihren eigentlichen Orbit um die Sonne erreicht hat. Für das Potsdamer Team bedeutet das allerdings keine Pause. Denn neben der Entwicklung und der späteren wissenschaftlichen Arbeit sind die Forscher auf dem Babelsberg auch am Betrieb der Sonde beteiligt.

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Von Ina Schmiedeberg

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