Eine Computerzeichnung zeigt die Raumsonde Solar Orbiter.

Die Raumsonde "Solar Orbiter" ist am Montagmorgen ins Weltall aufgebrochen. Die Mission soll die Sonne genauer erforschen als je zuvor. Ein Team aus Darmstadt wird die Sonde steuern.

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hessenschau kompakt - 16:45 Uhr vom 10.02.2020
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Eine gemeinsame Mission der ESA und NASA verspricht neue Erkenntnisse über die Sonne: Zum ersten Mal soll eine Raumsonde die Pole der Sonne überfliegen und die Oberfläche aus der Nähe filmen. Dazu startete die Raumsonde "Solar Orbiter" am Montagmorgen um 5.03 Uhr unserer Zeit. Eine NASA-Rakete trägt sie vom Weltraumbahnhof Cape Canaveral in Florida aus ins Weltall.

Die Mission soll erforschen, wie die Sonne die Erde beeinflusst - zum Beispiel durch das sogenannte "Weltraumwetter". Bislang ist darüber bekannt, dass die Sonne einen Strom elektrisch geladener Teilchen, den sogenannten Sonnenwind, in alle Richtungen ausstrahlt.

Hin und wieder kommt es zu Sonneneruptionen, die schweren Stürmen auf der Erde gleichen. Die aus der Sonne strömenden Teilchen werden bei solchen Ausbrüchen beschleunigt und treiben mit annähernder Lichtgeschwindigkeit ins Weltall.

Das kann sich auch auf die Erde auswirken: Sonneneruptionen können das Stromnetz auf der Erde lahmlegen, den Handyempfang stören oder Satelliten außer Gefecht setzen.

Kontrollzentrum ESOC in Darmstadt steuert die Raumsonde

"Die genauen Prozesse, wie der Sonnenwind entsteht, kennen wir bisher nicht", sagt Paolo Ferri, Leiter des ESA-Missionsbetriebs. Anders als zuvor ins All geschickte Satelliten soll der "Solar Orbiter" Videoaufnahmen und damit neue Erkenntnisse zur Entstehung der Sonnenwinde liefern.

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Eine Simulation der Raumsonde Solar Orbiter mit der Erde im Hintergrund.
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Den Raketenstart verantwortet die NASA, nach etwa 50 Minuten übernimmt Ferris Team am Darmstädter Steuerungszentrum ESOC. Dann trennt sich die Rakete automatisch von der Raumsonde, die fortan per Radiosignal aus Darmstadt gesteuert und kontrolliert wird.

Die "heikle Phase" dauere zwei bis drei Tage, sagt Missionsleiter Ferri. In dieser Zeit arbeitet sein Team rund um die Uhr und steht in ständigem Kontakt zur Sonde. Nach ein bis zwei Wochen könne mit den wissenschaftlichen Messungen begonnen werden. Diese werden nicht in Darmstadt, sondern von Forschern in Spanien ausgewertet.

So nah an der Sonne wie der Merkur

Im Weltall hat die Raumsonde eine lange Reise vor sich: Auf eine Rekorddistanz von bis zu 42 Millionen Kilometern soll die Raumsonde an die Sonne heranfliegen - bis in die Umlaufbahn des Planeten Merkur.

Bis ein Signal aus Darmstadt dann bei der Sonde ankomme, könne es trotz Lichtgeschwindigkeit 16 Minuten dauern, sagt ESA-Missionsleiter Paolo Ferri. Die Steuerung der Sonde müsse daher weit im Voraus geplant werden, das kenne sein Team aber bereits von anderen Missionen wie der Kometensonde Rosetta.

Temperaturen bis 500 Grad Celsius

Das Besondere an der "Solar Orbiter"-Mission sei die extreme Hitze: In der kürzesten Distanz zur Sonne werde die Sonde einer 13-mal so intensiven Strahlung ausgesetzt wie die Erde, sagt Paolo Ferri. Der Hitzeschild der Sonde müsse Temperaturen bis zu 500 Grad Celsius aushalten. Dahinter befinden sich die empfindlichen Messinstrumente. "Wenn sich der Schild nur ein paar Grad von der Sonne wegdreht, könnte die Hitze die Instrumente treffen. Dann müssen wir schnell reagieren", sagt Ferri.

Bis die Raumsonde in der größtmöglichen Nähe zur Sonne - und damit rund 300 Millionen Kilometer von der Erde entfernt - angelangt ist, wird es Jahre dauern. Wenn alles nach Plan läuft, wird der "Solar Orbiter" im Juni zum ersten Mal die Sonne umrunden - dann wird sich die Sonde aber noch auf halber Entfernung zwischen Erde und Sonne befinden.

Umlaufbahn der Raumsonde wird jahrelang korrigiert

Damit die Raumsonde die Pole der Sonne erforschen kann, muss sie den Winkel ihrer elliptischen Umlaufbahn in den kommenden Jahren mehrmals ändern. Mit Hilfe der Gravitation von Venus und Erde könne die Bahn alle paar Jahre korrigiert werden, sagt Ferri, sodass die Raumsonde schließlich in einem Winkel von 30 Grad zur Sonne stehe und ihre Kameras auch die Pole erfassten, die von der Erde aus nicht zu sehen sind.

"Von den Aufnahmen erhoffen wir uns viele neue Erkenntnisse", sagt Ferri. "Die Sonne besteht aus Plasma und Gas, das an den Polen anders rotiert." Auch die Raumsonde werde rotieren, und zwar nahezu simultan zur Sonne. Dadurch ließen sich auch die Sonnenflecken aus der Nähe erforschen.

Die "Solar Orbiter"-Mission soll mindestens sieben Jahre dauern. Die Kosten werden auf 1,5 Milliarden Euro geschätzt.

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Der Podcast zum Thema

Mehr Wissenswertes aus Raumfahrt und Weltraumforschung hören Sie im Podcast von hr-iNFO.

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Sendung: hr-fernsehen, hessenschau kompakt, 10.02.2020, 16.45 Uhr