Die NASA hat kürzlich ihre Wahl für die Experimente angekündigt, die an Bord des Raumfahrzeugs Solar Probe Plus fliegen sollen, das spätestens 2018 starten soll. Dieses Raumschiff wird die beispiellose Aufgabe erfüllen, in die Sonnenatmosphäre - oder Korona - zu fliegen, um Messungen des Plasmas durchzuführen , Magnetfelder und Staub, die unseren nächsten Stern umgeben. Es wird der erste von Menschen geschaffene Satellit sein, der sich der Sonne aus nächster Nähe nähert.
Der bisherige Rekordhalter für ein Raumschiff, das sich der Sonne näherte, war Helios 2, das 1976 innerhalb von 43,5 Millionen Kilometern von der Sonne entfernt war. Solar Probe Plus wird diesen Rekord auf 5,9 Millionen Kilometer zerstören ) der Sonnenoberfläche bei nächster Annäherung. Wenn das Raumschiff so nah an der Sonne fliegt, kann es erstaunlich detaillierte Daten über die Struktur der Atmosphäre erhalten, die die Sonne umgibt.
Wie Sie sich vorstellen können, wird es ein wenig geröstet, wenn man der Sonne so nahe kommt. Solar Probe Plus wird einen speziellen Hitzeschild aus einer 2,4 m (11 cm) dicken speziellen Carbon-Verbundschaumplatte verwenden, die das Fahrzeug vor Temperaturen von bis zu 1400 Grad schützt Celsius) und intensive Sonneneinstrahlung. Der Hitzeschild ist eine modifizierte Version dessen, was in der MESSENGER-Mission zu Merkur verwendet wurde.
Die NASA hat fünf der dreizehn wissenschaftlichen Projekte ausgewählt, die seit 2009 vorgeschlagen wurden. Die ausgewählten Vorschläge lauten laut Pressemitteilung:
- Untersuchung von Alphas und Protonen von Sonnenwindelektronen: Hauptforscher Justin C. Kasper, Smithsonian Astrophysical Observatory in Cambridge, Massachusetts. Diese Untersuchung wird speziell die am häufigsten vorkommenden Partikel im Sonnenwind zählen - Elektronen, Protonen und Heliumionen - und deren Eigenschaften messen . Die Untersuchung soll auch einige der Partikel in einem speziellen Becher zur direkten Analyse auffangen.
- Weitfeld-Imager: Hauptforscher Russell Howard, Marineforschungslabor in Washington. Dieses Teleskop macht 3D-Bilder der Sonnenkorona oder -atmosphäre. Das Experiment wird tatsächlich den Sonnenwind sehen und 3D-Bilder von Wolken und Schocks liefern, wenn sie sich dem Raumschiff nähern und es passieren. Diese Untersuchung ergänzt Instrumente auf dem Raumfahrzeug, die direkte Messungen ermöglichen, indem das Plasma der anderen Instrumentenprobe abgebildet wird.
- Feldexperiment: Hauptforscher, Stuart Bale, Weltraumwissenschaftliches Labor der Universität von Kalifornien in Berkeley, Kalifornien. Diese Untersuchung wird direkte Messungen von elektrischen und magnetischen Feldern, Funkemissionen und Stoßwellen durchführen, die durch das atmosphärische Plasma der Sonne verlaufen. Das Experiment dient auch als riesiger Staubdetektor, der Spannungssignaturen registriert, wenn Flecken von Weltraumstaub auf die Antenne des Raumfahrzeugs treffen.
- Integrierte wissenschaftliche Untersuchung der Sonne: Hauptforscher David McComas vom Southwest Research Institute in San Antonio. Diese Untersuchung besteht aus zwei Instrumenten, die mithilfe eines Massenspektrometers eine Bestandsaufnahme der Elemente in der Sonnenatmosphäre durchführen, um Ionen in der Nähe des Raumfahrzeugs zu wiegen und zu sortieren.
- Heliosphärische Ursprünge mit Solar Probe Plus: Hauptforscher Marco Velli vom Jet Propulsion Laboratory der NASA in Pasadena, Kalifornien. Velli ist der Observatoriumswissenschaftler der Mission, der als leitender Wissenschaftler in der wissenschaftlichen Arbeitsgruppe tätig ist. Er wird eine unabhängige Bewertung der wissenschaftlichen Leistung abgeben und als Anwalt der Gemeinschaft für die Mission auftreten.
Zwei wichtige Fragen, die die Mission beantworten möchte, sind das verwirrende Rätsel, warum die Sonnenatmosphäre heißer als ihre Oberfläche ist, und der Mechanismus für den Sonnenwind, der von der Sonne in das Sonnensystem ausgeht. Das Raumschiff wird einen Sitz in der ersten Reihe haben, um zu beobachten, wie der Sonnenwind von Unterschall auf Überschall beschleunigt.
Aufgrund der Impulserhaltung ist viel Verlangsamung erforderlich, um ein Raumschiff in Richtung Sonne zu schicken. Die Erde und Objekte auf der Erde bewegen sich mit durchschnittlich 30 Kilometern pro Sekunde (67.000 Meilen pro Stunde) um die Sonne. Um das Raumschiff so weit zu verlangsamen, dass es der Sonne nahe kommt, muss es um die Venus fliegen sieben Mal! Dies ist das Gegenteil einer Schwerkraftunterstützung oder „Schleuder“, bei der ein Satellit Energie gewinnt, indem er an einem Planeten vorbeifliegt. Sowohl bei Solar Probe Plus als auch bei MESSENGER geben mehrere Vorbeiflüge der Venus einen Teil der Energie des Fahrzeugs an die Venus ab, wodurch das Raumschiff verlangsamt wird.
Die Mission Solar Probe Plus ist Teil des NASA-Programms „Living With a Star“, zu dem auch das Solar Dynamics Observatory gehört. Dieses Programm soll die Auswirkungen unserer Sonne auf die Weltraumumgebung des Sonnensystems untersuchen und Daten erfassen, um zukünftige Weltraummissionen besser auszurüsten.
Quelle: NASA-Pressemitteilung, APL-Missionsstandort
