Die Parker Solar Probe der NASA wird der Sonne näher kommen als jemals zuvor.
(Bild: © Johns Hopkins University Labor für Angewandte Physik)
Wir sehen es jeden Tag, aber unsere Sonne wirft immer noch unzählige Geheimnisse auf.
Am Samstag (11. August) wird sich dies ändern, wenn die NASA ihre Parker Solar Probe startet, die erste Mission, die unserem Stern ganz nah kommt. Bei seiner nächsten Annäherung wird das Raumschiff weniger als 6 Millionen Kilometer über der Sonnenoberfläche fliegen, direkt durch seine glühend heiße Atmosphäre.
"Sie ist ein mutiges kleines Raumschiff", sagte die Projektwissenschaftlerin Nicola Fox, Solarwissenschaftlerin an der Johns Hopkins University, gegenüber Space.com. "Sie geht in die letzte große Region unseres Sonnensystems, die erforscht wird." [Wie die Parker-Sonnensonde der NASA bei Sonnenschein kühl bleibt]
Natürlich haben viele Raumschiffe die Sonne untersucht, aber keines hatte das Potenzial der neuen Mission: Trotz 60 Jahren Träume von Wissenschaftlern waren bisher weder ihre Umlaufbahn noch ihre Instrumente möglich. "Ich denke, die Parker Solar Probe ist eine faszinierende Mission. Ich denke, sie hat für jeden etwas zu bieten", sagte Fox.
Das gesamte Projekt kostete 1,5 Milliarden US-Dollar und die Mission wird bis 2025 fortgesetzt. Die Parker-Sonnensonde sieht möglicherweise nicht nach viel aus: Sie ist etwa 3 Meter hoch und hat einen Durchmesser von mehr als 1 Meter. Die meisten seiner Instrumente verstecken sich hinter einem riesigen Hitzeschild mit einem Durchmesser von fast 2,3 m und einer Dicke von 11,43 cm.
Dieser Hitzeschild ist es, der eine siebenjährige Mission zur Sonne aus der Science-Fiction herausholt und sie Wirklichkeit werden lässt. Der Schild hält die temperaturempfindlichen Instrumente an Bord des Raumfahrzeugs bei angenehmen 30 Grad Celsius.
Diese Instrumente befassen sich mit vier verschiedenen Fragen zur Sonne. Erstens gibt es eine High-Tech-Kamera namens Wide-Field Imager für Parker Solar Probe, die Fotos von dem aufnimmt, durch das das Raumschiff fliegen wird. Auf diese Weise können Wissenschaftler die Daten, die andere Instrumente sammeln, mit einem visuellen Bild von Sonnenphänomenen wie Fackeln abgleichen.
Ein anderes Instrument namens FIELDS misst und kartiert elektrische und magnetische Felder in der Sonnenatmosphäre und hilft Wissenschaftlern zu verstehen, wie diese Kräfte mit den hoch geladenen Teilchen interagieren, die als Plasma bezeichnet werden und die Sonne bilden und im sogenannten Sonnenwind in den Weltraum rasen.
Und zwei Instrumentensätze untersuchen diese Sonnenwindteilchen. Ein Satz, der als Sonnenwindelektronen Alphas und Protonen bezeichnet wird, nimmt Partikel auf, um Eigenschaften wie Geschwindigkeit und Temperatur zu messen. Ein zweiter Satz namens Integrated Science Investigation of the Sun wird herausfinden, wie sich diese Partikel überhaupt so schnell bewegen mussten - mehr als 500 km pro Sekunde (1 Million Meilen pro Stunde).
Dieser Sonnenwind ist eines der wichtigsten wissenschaftlichen Ziele der Parker-Sonnensonde, da er eine entscheidende Kraft für unser gesamtes Sonnensystem darstellt - und überall dort, wo Menschen in naher Zukunft wahrscheinlich zu Besuch sein werden. (Die offizielle Grenze unserer Nachbarschaft wird tatsächlich dadurch definiert, wie weit sich der Sonnenwind bewegt.)
Der Sonnenwind sowie andere Sternschluckaufe wie die riesigen Plasmaausbrüche, die Wissenschaftler als Sonneneruptionen und koronale Massenauswürfe bezeichnen, verursachen eine Reihe von Phänomenen, die als Weltraumwetter bezeichnet werden.
Das Weltraumwetter umfasst die schönen, harmlosen Auroren, die den nördlichen und südlichen Himmel bemalen, aber nicht jede Art von Weltraumwetter ist so harmlos. Das Weltraumwetter kann auch Kommunikations- und Navigationssatelliten stören, die die Erde umkreisen - und besonders starke Ereignisse können terrestrische Stromnetze schädigen. [Parker Solar Probe vs. Blowtorch: Wer gewinnt?]
Die Wissenschaftler hoffen, dass die von der Parker Solar Probe gesammelten Daten ihnen helfen werden, das Weltraumwetter besser vorherzusagen, und dass sie ausreichend vor Ereignissen gewarnt werden, damit diese wichtigen Systeme vor Schaden geschützt werden können. "Wir können den Modellen jetzt solide Physik hinzufügen", sagte Fox. "Nah an der Sonne, was treibt den Sonnenwind an, was bewirkt, dass er diese große Wirkung auf den Planeten hat?"
Im Moment ist die Sonne ziemlich ruhig und nähert sich dem Mindestaktivitätsniveau ihres 11-Jahres-Zyklus. Aber in ein paar Jahren wird sich das ändern, und die Aktivität der Sonne nimmt wieder Fahrt auf. Und das Team hinter der Parker Solar Probe hofft, dass unser Star seine gesamte Bandbreite an Stimmungen zeigt, von ruhig bis temperamentvoll. Je unterschiedlicher die Dynamik der Sonde ist, desto mehr Wissenschaftler können lernen, wie unser Stern wirklich funktioniert.
"Wir sind sehr glücklich, dass es eine siebenjährige Mission ist", sagte Fox. "Wir wollen all die verschiedenen Dinge sehen, die die Sonne auf uns wirft."
