Was wir von der Sonne noch alles wissen wollen
Die Sonde "Parker Solar Probe" wird mehrmals die Korona der Sonne durchfliegen, wo Temperaturen von mehreren Hunderttausend Grad herrschen.
Warum herrschen in der Atmosphäre der Sonne (Korona) bis zu 5,6 Millionen Grad Celsius? Und warum sind es auf ihrer Oberfläche "bloß" 5500 Grad? So lauten zwei Fragen, auf die die kürzlich vom Weltraumbahnhof Cape Canaveral in Florida (USA) gestartete Sonde "Parker Solar Probe" (PSP) Antworten finden soll. Außerdem wird erwartet, dass das 700 Kilo schwere Messinstrument einiges über die Funktionsweise unserer Erdheizung herausbekommen wird – und auch über ihre Rolle in der Evolution unseres Planeten. Dann ist da noch der Sonnenwind – eigentlich ein Teilchenstrom –, der noch allerlei Rätsel aufgibt und empfindliche Elektrogeräte massiv stören kann.
Es gibt viel aufzuzeichnen für das nach dem US-Astrophysiker und Sonnenwind-Entdecker Eugene Parker (91) benannte Raumgefährt. Parker, emeritierter Professor der University of Chicago, sagte kürzlich: "Ich hätte gerne detailliertere Messungen der Sonnenwinde. Ich bin mir sicher, es wird einige Überraschungen geben." NASA-Wissenschafter erhoffen sich jedenfalls Erkenntnisse, die künftige Wettervorhersagen genauer machen sollen.
Karbon schützt vor Hitze
Geschützt durch ein knapp zwölf Zentimeter dickes Hitzeschild aus Karbon wird sich die Sonde näher an die Sonne heranwagen als ihre Vorgängerinnen Helios 1 und 2 in den 1970er-Jahren. PSP wird – nachdem sie im Schwerefeld der Venus Schwung geholt hat – auf elliptischen Bahnen zwei Dutzend Mal durch die Korona, die Sonnenatmosphäre, fliegen. Dabei wird sie Temperaturen von bis zu 1360 Grad aushalten müssen (siehe Kasten rechts).
Die deutsch-amerikanischen Helios-Sonden flogen nur bis auf rund 45 Millionen Kilometer an die Sonne heran, PSP wird sich ihr bis auf 6,2 Millionen Kilometer nähern. Das entspricht etwa dem viereinhalbfachen Sonnendurchmesser (rund 1,4 Millionen Kilometer). Zum Vergleich: Der mittlere Abstand der Erde zur Sonne beträgt 150 Millionen Kilometer.
Mit ihrer Maximalgeschwindigkeit von 700.000 km/h wird PSP unterwegs sein, wenn sie die obere Korona durchfliegt. Mit dieser Geschwindigkeit würde sie die Strecke Linz-Wien in einer Sekunde zurücklegen.
Auf die Sonnen-Expedition der NASA soll 2020 eine europäische folgen: Dann ist der Start des "Solar Orbiter" der Europäischen Raumfahrtagentur (ESA) geplant. Die beiden Missionen wurden unabhängig voneinander entwickelt.
Wie hält Sonde das aus?
Die Sonnenatmosphäre ist dünn. Wenige Teilchen ermöglichen hohe Temperaturen bei relativ wenig Hitze. Die Temperatur in der Corona beträgt fünf Millionen Grad, die Hitze an der Sonde wird 1370 Grad betragen. Analog dazu hält man erhitzte Luft (Sauna) besser aus als heißes, dichtes Wasser.
