Peter Tucker
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Nächsten Monat wird die NASA der Sonne ihre Nahaufnahme geben. Die Parker Solar Probe wird eine siebenjährige Mission zur Untersuchung der Sonnenenergie beginnen, um Menschen und Raumfahrzeuge besser vor den potenziell verheerenden Auswirkungen des Sterns zu schützen. Ein besonders hoher Meilenstein für die Sonde? "Die Sonne berühren", sagt die NASA.
Wenn man bedenkt, dass die Sonne ein Ball aus brutzelndem Gas ist - ohne feste Oberfläche - was genau bedeutet das??
Nach dem Start fliegt Parker frühestens am 4. August regelmäßig durch die äußerste Schicht der Sonnenatmosphäre, die so genannte Corona, wo die Temperaturen bis zu 2 Millionen Grad Celsius (3,5 Millionen Grad Fahrenheit) betragen können..
Noch bizarrer ist, dass die Korona der Sonne 300-mal heißer ist als die Photosphäre - die unterste Schicht der Sonnenatmosphäre, in der sich Sonneneruptionen und Sonnenflecken bilden. (Warum dies der Fall ist, ist immer noch ein Rätsel - das ist eine Frage, die Parker beantworten soll.) Und während sich die Korona als Strom geladener Teilchen, der als Sonnenwind bekannt ist, in den Weltraum ausbreitet, kühlt sich das überhitzte Gas ab. [Siehe wunderschöne Bilder der Sonnenkorona in Simulationen]
Aufgrund der extremen Temperaturen haben sonnenbeobachtende Raumschiffe Probleme, nahe genug heran zu kommen, um ein vollständiges Bild der Aktivität der Korona zu erhalten. Die Parker-Sonde, die mit einer speziellen Abschirmung ausgestattet ist, zoomt also nur 6,4 Millionen Kilometer von der Photosphäre der Sonne entfernt, um Nahaufnahmen zu erhalten. Das ist mehr als 14 Mal näher als Merkur an der Sonne - eine Entfernung von durchschnittlich 93 Millionen km. Und es wird das nächste sein, was ein von Menschen geschaffenes Objekt der Sonne gegeben hat - im Wesentlichen wird Parker "die Sonne berühren".
"Parker wird das erste Mal sein, dass wir der Sonne nahe genug kommen, um zu sehen, wo die Aktion stattfindet, wo die Korona erwärmt wird und wo der Sonnenwind beschleunigt wird", so Eric Christian, ein Wissenschaftler auf der Parker-Mission im Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt, Maryland, erzählt .
Parkers wichtigste wissenschaftliche Ziele sind zu verstehen, wie der Sonnenwind beschleunigt wird und warum die Korona superschnell ist. Dies sind wichtige Fragen der Wissenschaft und Erforschung, sagte Christian. Die Sonne sendet regelmäßig Sonneneruptionen und damit koronale Massenauswürfe aus, die gefährliche geladene Teilchen durch das Sonnensystem befördern können.
Parkers Hitzeschild ist laut NASA ein leichter, 4,5 Zoll dicker Kohlenstoffschaumkern, der zu 97 Prozent aus Luft besteht. Um ihn herum befinden sich zwei Paneele aus überhitztem Kohlenstoff-Kohlenstoff-Verbundwerkstoff. Die der Sonne am nächsten gelegene Seite wurde sprühbeschichtet, um die Energie des Sterns zu reflektieren, damit das Raumschiff so kühl wie möglich bleiben konnte.
Das Raumschiff ist so nah an der Sonne, dass es keine Bilder aufnehmen kann, wenn es direkt betrachtet wird, da es sonst beschädigt wird. Die NASA wird sich also auf ihre Flotte anderer Sonnenraumfahrzeuge verlassen, um zu zeigen, wie die Sonne aussieht, während Parker Informationen über die Aktivität des Sterns sammelt. Das Solardynamik-Observatorium und das Solar- und Heliosphären-Observatorium beobachten den Stern bereits regelmäßig aus der Ferne, um seine Sonnenflecken, Fackeln und andere Hinweise auf Sonnenaktivität zu überwachen. Daher werden sie diese Aufgabe fortsetzen, während Parker die Nahaufnahme erhält.
Parkers erster Blick auf die Sonne aus nächster Nähe erfolgt nur vier Monate nach dem Start. Zuerst wird es einen schnellen Vorbeiflug an der Venus machen. Christian sagte jedoch, dass wissenschaftliche Beobachtungen auf dem Planeten unwahrscheinlich sind, da Parkers Instrumente dafür ausgelegt sind, geladene Teilchen aufzunehmen, und Venus kein großes Magnetfeld hat. Dann wird Parker in diesem speziellen Vorbeiflug bis zu 27 Millionen km von der Sonne entfernt eintauchen, autonom Beobachtungen sammeln und diese dann im folgenden Jahr langsam zur Erde zurücksenden, sagte Christian. [
Warum die Verzögerung? Die Sonne ist eine starke Quelle für Funkwellen und kann die Kommunikation von Parker stören. Während Parker nahe an der Sonne ist und in der Nähe der Sonne umkreist (relativ zur Sicht der Erde), wird die NASA vermeiden, mit der Sonde in Kontakt zu treten, damit die Befehle der Raumfahrtbehörde das Raumschiff nicht verwirren. Die NASA ist bereits an solche Situationen gewöhnt, beispielsweise wenn sich der Mars der Sonne nähert (aus Sicht der Erde) und die Agentur Gespräche mit Rovers an der Oberfläche unterbricht.
Christian sagte, er kann es kaum erwarten zu sehen, was Parker uns über die Sonne zeigen wird. Verglichen mit der terrestrischen Wettervorhersage, sagte er, sind unsere solaren Wettervorhersagen "weit zurück ... Wir können nicht vorhersagen, wann die Sonne diese Stürme abgeben wird", sagte er. Aber mit mehr Daten könnten Wissenschaftler eines Tages sowohl das Sonnenwetter als auch die Tornado-Bildung auf der Erde verstehen, sagte er.