Europas "Solar Orbiter" begibt sich auf Reise zur Sonne

Europas spektakulärste Expedition ins Zentrum des Sonnensystems startet am Montag. In den nächsten Jahren soll sich die Sonde "Solar Orbiter" der Sonne nähern – und einige Rätsel lüften.

Nach fast zehnjährigen Vorbereitungen soll die ESA-Sonde "Solar Orbiter" am Montag um 05.03 Uhr mitteleuropäischer Zeit von Cape Canaveral in den USA Kurs aufs Zentrum des Sonnensystems nehmen. Von der Mission erwarten Wissenschaftler beispiellose Einblicke in die geheimnisvolle Welt der Sonne. Zudem soll die Sonde helfen, für die Erde gefährliche Weltraumwetterfronten besser vorherzusagen.

Der "Solar Orbiter" gilt als bislang ehrgeizigste Sonnenmission der Europäischen Weltraumagentur ESA – wobei die US-Raumfahrtbehörde Nasa maßgeblich an dem Forschungsprojekt beteiligt ist. Auf ihrer Reise wird die europäische Sonnensonde die turbulente Sonnenoberfläche, ihre heiße äußere Atmosphäre und Veränderungen des Sonnenwinds ins Visier nehmen.

Mit einem Trick soll sich die Sonde aus der Ekliptikebene feuern

Dabei soll die mit zehn wissenschaftlichen Instrumenten bestückte Sonde auch erstmals Bilder der noch unerforschten Polarregionen unserer Sonne aufnehmen. Dazu wird der Orbiter laut ESA die Anziehungskraft des Planeten Venus für sogenannte Swing-by-Manöver nutzen. Sie ermöglichen es der Raumsonde, sich aus der Ekliptikebene des Sonnensystems herauszukatapultieren.

Denn mit einem Swing-by können Raumsonden ihre Geschwindigkeit verringern oder erhöhen. Durch das Verlassen der Ekliptik- oder auch Erdbahnebene eröffnet sich dann dem "Solar Orbiter" und damit den Wissenschaftlern ein ganz neuer Blick auf die noch nicht kartografierten Polargebiete der Sonne.

Die Raumsonde wird die Sonne in einem elliptischen Orbit umkreisen und sich in dessen sonnennächstem Bereich innerhalb der Umlaufbahn des Merkur bewegen, des innersten Planeten unseres Sonnensystems. Dabei werden die wissenschaftlichen Instrumente des "Solar Orbiter" mit einer innovativen Hitzeschildtechnologie geschützt – denn so nah an der Sonne herrschen bis zu 13 Mal so hohe Temperaturen wie in Erdumlaufbahnen.

Daten der Nasa sollen der Sonde helfen

Darüber hinaus wird die Mission auch die ergänzenden Datensätze nutzen, die von der im August 2018 gestarteten Nasa-Raumsonde "Parker Solar Probe" gesammelt werden. So können mehr wissenschaftliche Erkenntnisse gewonnen werden, als wenn die Beobachtungen der beiden Sonden getrennt voneinander ausgewertet würden, wie die ESA hervorhob.

Der "Solar Orbiter" wird laut Deutschem Zentrum für Luft- und Raumfahrt auch die innere Heliosphäre untersuchen – also den Bereich um die Sonne, der stark vom Sonnenwind, den solaren Magnetfeldern und energetischen Teilchen bestimmt wird. Die Mission soll demnach Antworten geben auf eine zentrale Frage der Sonnenphysik: Wie erzeugt und beeinflusst die Sonne die Heliosphäre?

In der die Sonne umgebenden Heliosphäre können fundamentale physikalische Prozesse aus der solaren, astrophysikalischen und Plasmaphysik im Detail untersucht werden – was auf der Erde nicht möglich wäre. Denn die entsprechenden physikalischen Bedingungen lassen sich in irdischen Labors nicht reproduzieren. Für die Untersuchungen sind also Messungen nahe der Sonne erforderlich, denn nur dort sind dem DLR zufolge die Feld- und Teilchenumgebung noch vergleichsweise ursprünglich und unbeeinflusst.

Zahlreiche deutsche Institute wirken an dem Projekt mit

An sechs der zehn Wissenschaftsinstrumente an Bord des Orbiters sind Forschungseinrichtungen und Institute aus Deutschland beteiligt, nämlich das Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung in Göttingen, das Institut für Experimentelle und Angewandte Physik der Universität Kiel, das Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam und das Kiepenheuer-Institut für Sonnenphysik in Freiburg.

Das Missionsbetriebszentrum für den "Solar Orbiter" ist im European Space Operations Centre in Darmstadt angesiedelt, der wissenschaftliche Betrieb wird vom European Space Astronomy Centre im spanischen Villafranca gesteuert.

Abheben soll Europas Sonnenorbiter am frühen Montagmorgen mit einer Atlas-V-411-Rakete vom Nasa-Startplatz am Cape Canaveral im US-Bundesstaat Florida. Seine Reise zum Zentrum unseres Sonnensystems dauert dreieinhalb Jahre. Ausgelegt ist die ambitionierte Wissenschaftsmission auf insgesamt zehn Jahre.