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„Parker Solar Probe“ Heißer Ritt in die Atmosphäre der Sonne

Die „Parker Solar Probe“ soll der Sonne so nah kommen wie keine Raumsonde vor ihr. Im Fokus steht die Erforschung von Sonnenwinden, die auch das Leben auf der Erde beeinflussen.

Die "Parker Solar Probe" taucht in die Korona - die Atmosphäre der Sonne - ein.dunkelblau Soyaconcept 3 Shirt 4 Arm XxI0fv Foto: Nasa

Die Sonne brennt vom Himmel und beschert Europa einen heißen Sommer. Doch die Temperaturen, die derzeit auf der Erde herrschen, sind nichts im Vergleich zu denen, die die aktuelle Nasa-Mission zur Sonne überstehen muss. Etwa eine Million Grad Celsius erwartet die Nasa-Mission „Parker Solar Probe“ (PSP), die am 12. August zur Sonne aufbrechen soll. Die Ingenieure bei der US-Raumfahrtorganisation Nasa setzen zum Schutz vor der Hitze auf moderne Materialien: Ein elfeinhalb Zentimeter dicker Hitzeschild aus einem Kohlenstoff-Verbundstoff und eine spezielle weiße Keramikfarbe sollen helfen, die Instrumente der Raumsonde vor der Hitze der Sonne zu schützen.

Dass die Mission heiß werden würde, war den Forschern von Anfang an klar. Auf der sichtbaren Oberfläche der Sonne, der Photosphäre, herrschen Temperaturen von etwa 5500 bis 6000 Grad Celsius, die Atmosphäre der Sonne – die Korona – wird mit etwa einer Million Grad Celsius deutlich heißer. In eben diese Korona wird die Raumsonde hineintauchen. „Der Hitzeschild ist eine der Technologien, die uns die Mission überhaupt erst ermöglicht haben“, erklärt Nasa-Projektmanager Andy Driesman. „Er erlaubt es der Raumsonde, etwa bei Zimmertemperatur zu arbeiten.“ Nach Berechnung der Wissenschaftler soll sich der Hitzeschild bis auf 1377 Grad Celsius aufheizen – nichts im Vergleich zu den Temperaturen in der Korona.

Die Nasa erklärt das Phänomen mit einem Vergleich aus der heimischen Küche: Hält man die Hand in den heißen Ofen, kann man hohe Temperaturen deutlich länger aushalten, als wenn man die Hand in einen Topf mit kochendem Wasser hält. „Die Raumsonde trifft in der Korona auf wenige heiße Partikel und wird deshalb nicht so heiß“, so die Nasa-Experten. Auf der anderen Seite des Hitzeschildes soll die Temperatur bei angenehmen 30 Grad Celsius liegen.

Doch nicht alle Instrumente müssen vor der Hitze geschützt werden. Ein sogenannter „Faraday-Becher“ soll den Fluss von Ionen und Elektronen direkt im Sonnenwind messen. Damit der Detektor der Hitze standhält, hat man ein Material gewählt, dessen Schmelzpunkt bei mehr als 2000 Grad Celsius liegt. Auch die Verkabelung und die Elektronik des Bechers waren für die beteiligten Raumfahrtingenieure eine Herausforderung – schließlich sollen die gesammelten Daten brauchbar auf der Erde ankommen.

Schon seit Gründung der Nasa vor 60 Jahren hatten die Forscher eine Mission zur Sonne auf ihrem Wunschzettel. Seit Jahren haben zahlreiche Raumsonden und irdische Teleskope die Sonne dauerhaft im Visier, doch erst durch technologische Fortschritte ist es nun möglich, die Idee Realität werden zu lassen. „Es hat 60 Jahre gedauert, bis die Technologie unsere Träume eingeholt hat“, formuliert es die PSP-Projektwissenschaftlerin Nicky Fox. Der US-Astrophysiker Eugene Parker, nach dem die Mission benannt ist, kann es kaum erwarten, dass es endlich losgeht: „Wir freuen uns alle darauf, wenn endlich Daten auf der Erde ankommen“. Der 91-jährige Parker hatte 1958 die damals revolutionäre Theorie der Sonnenwinde aufgestellt und ist die erste lebende Person, nach der eine Nasa-Mission benannt wurde.

Doch warum der große Aufwand, um die Sonne zu erforschen? „Sie ist nun einmal die Grundlage des Lebens auf der Erde und für die Existenz unseres Planetensystems“, erklärt Dr. Joachim Woch vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS) in Göttingen. Astronomisch betrachtet ist die Sonne der Mittelpunkt unseres Sonnensystems, ein Stern, der von insgesamt acht Planeten umkreist wird. In der Milchstraße ist die Sonne dagegen nur einer von vielen durchschnittlich großen Sternen. Für die Menschheit ist die Sonne mit einer mittleren Entfernung von etwa 150 Millionen Kilometern allerdings auf absehbare Zeit der einzige Stern, den man aus nächster Nähe erforschen kann. „150 Millionen Kilometer ist für astronomische Dimensionen sehr nah“, betont Woch.

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Verschluss: Dornschließe

Schuhspitze : Rund

Decksohle : Leder

Laufsohle : EVA-Sohle