Reichlich Action auf der Sonne
Forschende kommen den Geheimnissen der Sonne mit einem fliegenden Observatorium auf die Spur - mit einem 130 Meter großen Heliumballon, ermöglicht auch durch private Unterstützung.
Ohne Sonne kein Leben - keine Photosynthese, keine Sauerstoffproduktion, keine Verdunstung und kein Regen. Aber auch kein Wechsel von Licht und Dunkel, kein Wechsel der Jahreszeiten. Kein Wunder, dass die Menschen die Sonne schon immer verehrt haben und von ihr fasziniert sind. So richten auch die Wissenschaftler(innen) des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung ihr Interesse auf die kosmische Nachbarschaft der Erde: das Sonnensystem mit seinen Planeten und ihren Monden sowie diversen kleinen Körpern wie etwa Kometen und Asteroiden und natürlich der Sonne. Um Antworten auf ihre vielen unbeantworteten Fragen der Sonnenphysik zu finden, nähern sie sich den ungelösten Fragen mit theoretischen Modellen und mit Computersimulationen, sie entwickeln und bauen wissenschaftliche Instrumente, um die Planeten und Monde, Kometen und Asteroide zu untersuchen. Und sie nähern sich der Sonne, zum Beispiel mit einem riesigen Heliumballon, der ein ganzes Observatorium beherbergt: SUNRISE.
Bereits beim Erstflug 2009 konnten bahnbrechende Aufnahmen gemacht werden. Dennoch gab es eine Enttäuschung: die Sonne verharrte während des sechstägigen Fluges in einem unerwarteten Aktivitätsminimum, so dass nicht alle wünschenswerten Messungen möglich waren. Der Zweitflug 2013, sorgfältig geplant und budgetiert, drohte plötzlich an Finanzierungsschwierigkeiten zu scheitern: inmitten der Projektvorbereitungen wurde der US-Haushalt und damit auch das für SUNRISE eingeplante NASA-Budget gekürzt. Fördernde Mitglieder der Max-Planck-Gesellschaft, einige private Spender und vor allem die Max-Planck-Förderstiftung ließen sich von der wissenschaftlichen Bedeutung dieses Abenteuers überzeugen und unterstützten es gemeinsam mit über 1,7 Millionen Euro. Und verhalfen SUNRISE zu einem zweiten gelungenen Start!
Minutiös geplant verlief der Start 2013 einwandfrei: Der riesige Heliumballon mit einem End-Durchmesser von 130 m hob von der Weltraumbasis nahe Kiruna in Nordschweden ab. Polarwinde erfassten Gondel und Ballon und trugen sie in mehr als 35 Kilometern Höhe um den Nordpol herum nach Westen. Die Voraussetzungen waren sehr viel günstiger als beim Erstflug, die Sonne befand sich in einer Phase hoher Aktivität. Die Magnetfelder der Sonne waren besonders dynamisch, und der helle Kraftprotz schleuderte immer wieder in kleineren und größeren Eruptionen Strahlung und geladene Teilchen ins All.
Nach Aufbereitung der ersten Daten und ihrer Analyse stand fest, dass die Erfolgsgeschichte von SUNRISE I mit einer ganzen Reihe weiterer Veröffentlichungen fortgeführt werden konnte. So wurden mit SUNRISE II die ersten hochaufgelösten Bilder der Chromosphäre der Sonne im Lichte des Magnesium-Atoms bei 2796 Ångström gewonnen, großartige Aufnahmen in ultraviolettem Licht, die ein äußerst interessantes und komplexes Bild der Chromosphäre zeichnen. Intensiver als je zuvor zeigen sich in diesem Wellenlängenbereich nur einige hundert Kilometer große Strukturen wie etwa helle Punkte oder langgezogene Fibrillen in der Nähe von Sonnenflecken. Das nährt die Hoffnungen der Wissenschaftler(innen), den Geheimnissen dieser zentralen Schicht der Sonnenatmosphäre weiter auf die Spur zu kommen.
Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts und der Partner-Organisationen werden noch jahrelang mit der Auswertung der gewonnenen Daten beschäftigt sein. Auf ihrer Wunschliste steht dennoch ein späterer Flug SUNRISE III: Teleskop wie auch Instrumente konnten nach dem Zweitflug erneut mit nur wenigen Beschädigungen geborgen werden und so sind die SUNRISE-Komponenten wieder eingelagert - für ihren nächsten Einsatz. *
Bild: Sami Solanki/MPI für Sonnensystemforschung
* Anm. der Redaktion: Im Jahr 2022 konnte Dank großzügiger Unterstützung eine weitere SUNRISE-Mission gestartet werden. Allerdings musste der Flug des ballongetragenen Sonnenobservatoriums am 10. Juli 2022 wenige Stunden nach dem Start beendet werden, weil sich das mitgeführte Sonnenteleskop – das Herzstück von SUNRISE III – nicht auf die Sonne ausrichten ließ. Die Teammitglieder konnten die Notlandestelle in Nordschweden gut erreichen und die wissenschaftliche Nutzlast des Observatoriums wurde weitestgehend unversehrt vorgefunden. Die Ursache wird derzeit untersucht. Für einen Start des Observatoriums im nächsten Jahr oder später werden derzeit alle Optionen geprüft.