Astrophysik: Software der Universität Göttingen fliegt mit der NASA zur Sonne

Spätestens im Jahr 2018 will die US-amerikanische Raumfahrtbehörde NASA erstmals in die Atmosphäre der Sonne vordringen. An Bord der Raumsonde Solar Probe Plus befindet sich dann Technik, die unter anderem am Institut für Astrophysik der Universität Göttingen entwickelt wurde.

Die Göttinger Wissenschaftler sind zuständig für die Software der Mission sowie für die Datenanalyse der an Bord installierten Weitwinkelkamera. Die Kamera soll unter anderem erstmals Bilder des Sonnenwindes aus nächster Nähe einfangen. „Mit der Mission betritt die NASA absolutes wissenschaftliches Neuland“, erklärt der Göttinger Astrophysiker Dr. Volker Bothmer. „Noch nie hat die Menschheit die Atmosphäre eines Sterns besucht.“ Bei der Weitwinkelkamera handelt es sich um eins von insgesamt vier wissenschaftlichen Instrumenten, die Informationen über die elektrischen und magnetischen Felder der Sonnenatmosphäre und des Sonnenwindes liefern sollen.

Die Messungen an Bord der Raumsonde sollen Aufschluss geben über zwei der größten noch ungelösten Fragen der Astrophysik: Warum ist die äußere Atmosphäre der Sonne so viel heißer als die sichtbare Oberfläche der Sonne? Und welche physikalischen Prozesse erzeugen den Sonnenwind? Antworten auf diese Fragen würden zu einem besseren Verständnis der Auswirkungen der Sonne auf die Erde beitragen. Die Erde ist im Weltraum ständig dem anströmenden Sonnenwind und seinen teilweise heftigen Böen ausgesetzt. Diese können neben den bekannten Polarlichtern auch eine Vielzahl unerwünschter Effekte auslösen, wie zum Beispiel Störungen des Funkverkehrs, der Satellitennavigation und -kommunikation und mitunter sogar Stromausfälle. „Die Messungen von Solar Probe Plus werden auch zu einem tiefgreifend neuen Verständnis der Vorgänge um das Weltraumwetter führen“, so Dr. Bothmer.

Die Auswirkungen des Sonnenwindes beschäftigten schon vor fast 200 Jahren einen anderen Göttinger Astrophysiker: Carl Friedrich Gauß registrierte in den ersten Jahrzehnten des 19. Jahrhunderts Schwankungen des Erdmagnetfelds, von denen man heute weiß, dass sie durch den Sonnenwind verursacht werden. Am Konzept für die NASA-Mission hat ein fünfzehnköpfiges Team aus Wissenschaftlern und Technikern, dem auch Dr. Bothmer angehörte, vier Jahre lang gefeilt. Auf sieben Flügen an der Venus vorbei bekommt die Raumsonde im Verlauf von sieben Jahren den nötigen Schwung, um sich der Sonnenoberfläche in jeweils dreimonatigen Umlaufzeiten bis auf einen Abstand von sechs Millionen Kilometern nähern zu können. Dann wird sie sogar Messdaten direkt aus der Sonnenatmosphäre zur etwa 150 Millionen Kilometer entfernten Erde senden. Ein spezielles Schutzschild aus Kohlenstoffverbindungen schützt die Sonde und ihre Instrumente vor den enormen Temperaturen von über 1.500 Grad Celsius.

Kontaktadresse:
Dr. Volker Bothmer
Georg-August-Universität Göttingen
Fakultät für Physik
Institut für Astrophysik
Friedrich-Hund-Platz 1, 37077 Göttingen
Telefon (0551) 39-5044, Fax (0551) 39-5043
E-Mail: bothmer@astro.physik.uni-goettingen.de