Frühere und bessere Warnung vor Sonnenstürmen und Magnetausbrüchen liefert ab Dienstag, dem 9. Februar, die Raumsonde Solar Dynamics Observatory (SDO). Sie liefert alle zehn Sekunden genaue Informationen über den Status unseres Zentralsterns und hilft dadurch bei der Erstellung besserer Weltraum-Wetterberichte.
Die Sonne verändert sich ständig. Gewaltige Plasmaströme im heißen Innern sorgen dafür, dass auch das Magnetfeld in den äußeren Schichten ununterbrochen in Bewegung ist. Die teilweise heftigen Eruptionen, die Strahlung und geladene Teilchen ins All schleudern, hängen eng mit dem Magnetfeld zusammen – und können eine Gefahr für Datelliten und Raumstationen bedeuten. Dieses Weltraumwetter vorherzusagen, ist daher das Ziel vieler Wissenschaftler. Denn nur so könnten die Betreiber von Navigations- und Kommunikationssatelliten ihre Geräte rechtzeitig in einen sicheren Modus schalten oder Astronauten einen Schutzraum aufsuchen.
Bisher fehlte eine der wichtigsten Voraussetzungen für eine solche solare Wettervorhersage: ein gleichmäßiger und kräftiger Datenstrom von der Sonne. Denn ältere Raumsonden wie etwa SOHO, die seit 1995 die Sonne beobachtet, liefern Bilder mit zu geringer Auflösung und erlauben nur eine vergleichsweise niedrige Datenübertragungsrate.
Sonde liefert 1,5 Terabyte Daten täglich
Die Raumsonde Solar Dynamics Observatory (SDO) der NASA wird dies nun ändern. Sie startet am Dienstag, dem 9. Februar ins All und wird in den kommenden Jahren alle zehn Sekunden präzise Aufnahmen der Sonne liefern. Mit Hilfe der Messinstrumente an Bord können Wissenschaftler dann die magnetischen Vorgänge auf dem Stern genau verfolgen und dessen Aktivität vorhersagen.
Die Raumsonde wird täglich Datenmengen von täglich 1,5 Terabyte an die Bodenstationen übermitteln. Das entspricht einem täglichen Download von 500.000 Liedern oder 240 Spielfilmen. Damit diese Informationsflut genutzt werden kann, verteilt die Bodenstation in White Sands (New Mexiko, USA) die Daten an die Datenzentren der Missio. Das einzige deutsche Datenzentrum für die Mission befindet sich am Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung in Katlenburg-Lindau. Dort erzeugen die Forscher hoch aufgelöste Karten der Strömungen im Sonneninnern, dreidimensionale Karten des Magnetfelds der Sonnenatmosphäre sowie aktuelle Tabellen der solaren Gesamthelligkeit.
Sonnenbeben als erste Anzeichen für eine Eruption
Mit ihren modernen Instrumenten und ihrem Abstand von nur 36.000 Kilometern von der Erde sendet die Sonde bis zu 300 Megabit pro Sekunde. Zusammen mit Daten der Raumsonde STEREO können Wissenschaftler nun den interstellaren Raum zwischen Erde und Sonne genau überwachen: Während SDO schon die ersten Anzeichen einer Sonneneruption erkennt, behält STEREO das ausgeworfene Material auf seinem Weg zur Erde im Blick.
SDO richtet gleich drei Instrumente auf das Tagesgestirn: Der „Helioseismic and Magnetic Imager“ (HMI) liefert die Informationen aus der Tiefe des Sterns. Dabei spürt das Instrument den Sonnenbeben im Innern des Gasballs nach. Denn ähnlich wie Erdbeben Rückschlüsse auf den inneren Aufbau unseres Planeten ermöglichen, machen akustische Wellen an der Sonnenoberfläche Vorgänge tief im Innern sichtbar. Zeitgleich beobachtet das „Atmospheric Imaging Assembly“ (AIA) die Sonnenatmosphäre, so dass Forscher eine Verbindung zwischen den Vorgängen im Innern und Schichten weiter außen herstellen können.
Als Kooperationspartner der US-Raumfahrtbehörde NASA werden Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung helfen, die Ergebnisse dieser Detektoren auszuwerten. Das dritte SDO-Instrument trägt den Namen „Extreme Ultraviolet Variability Instrument“ (EVE); es misst, wie sich die Intensität der sehr kurzwelligen UV-Strahlung verändert.
(NASA/ Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, 08.02.2010 – NPO)
