Solar Orbiter

Der Solar Orbiter (SolO) ist eine Raumsonde der ESA, die nach derzeitigen Planungen im Januar 2017^[1] mit einer Atlas V (401)^[2] von Cape Canaveral gestartet werden soll. Als Back-up soll die Ariane 5 dienen^[3]. Die Sonde hat ein Budget von 200 Millionen Euro. Sie soll sich nach mehreren Erd- und Venus-Swing-bys der Sonne bis auf 30 Millionen Kilometer nähern und im Verlauf der Mission Stückweise in eine immer polarere Umlaufbahn um die Sonne einschwenken: Zum Ende der Mission wird Solar Oribter eine um mindestens 25° geneigte Bahn zur Ekliptik haben.^[4] Die Startmasse der Sonde soll 1495 kg betragen und sie soll über einen chemischen Antrieb verfügen. Die ursprünglich geplanten Ionentriebwerke, die für BepiColombo entwickelt werden, sind für Solar Orbiter nicht mehr vorgesehen.

Hauptziel der Mission wird es sein, den Sonnenwind, das sogenannte Weltraumwetter, zu untersuchen. Dabei wird der Solar Orbiter Strukturen in der Sonnenkorona ab einer Größe von 35 Kilometern aufnehmen können. Die Mission ist auf sieben Jahre ausgelegt.^[5]

Fernerkundungsinstrumente an Bord des Solar Orbiter

Die Fernerkundungsinstrumente untersuchen die Oberfläche und die Atmosphäre der Sonne:

Spectrometer/Telescope for Imaging X-rays (STIX)

• Spectrometer/Telescope for Imaging X-rays (STIX)

STIX ist ein Spektrometer/Teleskop konzipiert für die Beobachtung von Röntgenstrahlung. Der beobachtete Energiebereich wird ~4 keV bis 150 keV mit einer Winkelauflösung von 7 Bogensekunden umfassen. Das Fernerkundungsinstrument STIX wird Intensität, Spektrum, Zeit und Ursprung von Röntgenquellen beobachten, um damit z.B. Rückschlüsse auf Elektronen zu ziehen, die in der Sonnenatmosphäre auf hohe Energien beschleunigt werden. STIX arbeitet mittels einer Bildtechnik die einzelne Fourier-Komponenten misst und speichert. Diese Daten werden später zur Erde gesendet und können wieder zu einem Bild zusammengesetzt werden.

STIX besteht aus drei Teilen, den Röntgenfenstern (in der Grafik rechts nicht dargestellt). Dem Imager mit zweimal 32 Kollimatoren die in Wolfram eingearbeitet sind und den zugehörigen Detektoren 32 CZT/CT Röntgendetektoren. Die Transmission durch das Wolfram-Gitterpaar was die Kollimatoren beinhaltet ist sehr empfindlich von der Einfallsrichtung der Röntgenstrahlung abhängig. Die relativen Zählraten der Detektoren hinter den Gittern erlauben daher Rückschlüsse auf die Position und die Energien der Röntgenquelle zu machen.

• Der Polarimetric and Helioseismic Imager (PHI) vermisst das Magnetfeld in der Photosphäre mit hoher Auflösung.
• Der EUV full-Sun and high-resolution Imager (EUI) fertigt Bilder verschiedener Schichten der Sonnenatmosphäre an.
• Der Coronagraph METIS beobachtet die Korona im Bereich des sichtbaren und ultravioletten Lichts in hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung
• Der Heliospheric Imager (SoloHI) beobachtet die Störungen des sichtbaren Lichts durch die Elektronen des Sonnenwinds. Dadurch können die Massebewegungen in der Korona ermittelt werden.
• Spectral Imaging of the Coronal Environment (SPICE) ist ein UV-Spektroskop, das die Sonnenoberfläche und die untere Korona vermessen wird.

In-Situ-Instrumente an Bord des Solar Orbiter

Die In-Situ-Instrumente untersuchen die unmittelbare Umgebung der Raumonde:

• Der Energetic Particle Detector (EPD) untersucht suprathermale Ionen, Elektronen, neutrale Atome, sowie energiegeladene Teilchen im Bereich von wenigen keV bis zu relativistischen Elektronen und Ionen bis zu 100 MeV (Protonen) und 200 MeV (schwere Ionen)

Zum Energetic Particle Detector (EPD) Gruppe gehören die Instrumente Suprathermal Ion Spectrograph (SIS), Suprathermal Electron Telescope (STEIN), High Energy Telescope-Electron and Proton Telescope (HET-EPT), Low Energy Telescope (LET).

• Der Solar Wind Plasma Analyser (SWA) misst Zusammensetzung und Eigenschaften des Sonnenwinds.
• Das Magnetometer (MAG) misst das Magnetfeld.
• Radio and Plasma Waves (RPW) misst magnetische und elektrische Felder mit einer hohen zeitlichen Auflösung.

Siehe auch

• Liste der unbemannten Raumfahrtmissionen

Weblinks

• ESA-Seite: Solar Orbiter (englisch)
• ESA-Seite: Instrumente des Solar Orbiter (englisch)
• Offizielle Webseite für das Instrument: STIX (englisch)

Einzelnachweise

1. ↑ Space Daily Artikel zu Solar Orbiter vom 27. Okt. 2011
2. ↑ ESA News: Dark and bright: ESA chooses next two science missions
3. ↑ http://www.esa.int/esaSC/SEMTWG1A6BD_index_0.html
4. ↑ ESA: Solar Orbiter Mission Summary
5. ↑ ESA: Solar Orbiter Mission Summary

Satelliten und Raumsonden zur Sonnenerforschung

Pioneer (1960–1969) | Helios (1974–1976) | ISEE/ICE-Programm (1977–1978) | Ulysses (1990–2009) | Wind (1994) | SOHO (1995) | ACE (1997) | Genesis (2001) | STEREO (2006) | Koronas-Foton (2009–2010) | SDO (2010) | Picard (2010) | KuaFu (2012) | Solar Probe + (2015) | Solar Orbiter (2017)

(Siehe auch: Sonne)