Abwehr gegen den Sonnenwind
Der am 19. Mai gestartete ESA-Satellit SMILE soll untersuchen, wie das Erdmagnetfeld uns vor dem Sonnenwind schützt
ESA / Jakob Schöll
Die Sonne bombardiert die Erde permanent mit geladenen Teilchen. Dieser Sonnenwind besteht hauptsächlich aus Elektronen, Protonen und Alphastrahlung und hätte verheerende Auswirkungen – gäbe es nicht das Magnetfeld der Erde, das wie ein Schutzschild gegen den gefährlichen Teilchenstrom wirkt und ihn ablenkt. Dabei drückt der Sonnenwind das Magnetfeld auf der der Sonne zugewandten Seite zusammen, auf der von der Sonne abgewandten Seite bildet sich ein ausgedehnter magnetischer Schweif. Der durch das Erdmagnetfeld vom Sonnenwind geschützte Bereich wird Magnetosphäre genannt.
Die Weltraummission SMILE (Solar wind-Magnetosphere-Ionosphere Link Explorer) der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) und der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (CAS) soll nun untersuchen, wie die Magnetosphäre auf Partikelströme und Strahlungsausbrüche der Sonne reagiert. Dafür beobachtet sie die Polarlichter mit einer Ultraviolettkamera 45 Stunden am Stück – so lang wie keine Mission zuvor.
SMILE startete am 19. Mai mit einer Vega-C-Rakete vom europäischen Weltraumbahnhof in Französisch-Guayana, nachdem die ESA den ursprünglichen Starttermin am 9. April aufgrund eines technischen Problems verschoben hatte. Im Laufe des nächsten Monats wird Smile seinen Abstand zur Erdoberfläche durch elf Triebwerkszündungen langsam vergrößern und schließlich einer stark elliptischen Umlaufbahn folgen. Über dem Nordpol wird die Höhe 121 000 Kilometer betragen, über dem Südpol nur 50000 Kilometer. Die Datenaufnahme beginnt voraussichtlich im Juli. Die geplante Dauer der Mission beträgt 3 Jahre.
SMILE ist außerdem die erste Mission, die das Erdmagnetfeld im Röntgenbereich untersucht. Durch den Vergleich der Röntgen- und Ultraviolettbilder können Forschende in Echtzeit verfolgen, wie die Erde auf den Sonnenwind reagiert. Neben der Ultraviolett- und der Röntgenkamera hat SMILE auch ein Instrument an Bord, das die Geschwindigkeitsverteilung der Protonen und Alphateilchen im Sonnenwind misst. Darüber hinaus untersucht ein Magnetometer das Magnetfeld des Sonnenwinds.
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„Die von Smile gesammelten Daten werden uns helfen, den Planeten Erde und unser Sonnensystem als Ganzes besser zu verstehen“, sagt Philippe Escoubet, SMILE-Projektwissenschaftler der ESA. „Und die wissenschaftlichen Erkenntnisse, die sich daraus ergeben, werden unsere Modelle der magnetischen Umgebung der Erde verbessern.“ Das könne dazu beitragen, die Sicherheit von Astronauten und Weltraumtechnologien für die kommenden Jahrzehnte zu gewährleisten.
An der Entwicklung des Nutzlastmoduls und der Röntgenkamera waren Institute und Unternehmen aus 14 europäischen Ländern beteiligt, wobei Großbritannien und Spanien die größten Beiträge leisteten. Die CAS stellt die übrigen drei wissenschaftlichen Instrumente sowie die Raumfahrzeugplattform bereit und ist für den Betrieb des Raumfahrzeugs im Orbit verantwortlich.
„Die ESA und China blicken auf eine 25-jährige Zusammenarbeit zurück, die von frühen Vereinbarungen zum Datenaustausch in den 1990er-Jahren bis zur gemeinsam entwickelten Smile-Mission reicht. Diese Mission ist ein Beweis für das Engagement der ESA für internationale Zusammenarbeit, die Förderung wissenschaftlicher Erkenntnisse und die friedliche Nutzung des Weltraums“, erklärt ESA-Generaldirektor Josef Aschbacher.
