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Kiel Sensoren aus Kiel fliegen zur Sonne
Kiel Sensoren aus Kiel fliegen zur Sonne
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08:08 01.02.2020
Von Steffen Müller
So könnte es im All aussehen: Die Visualisierung zeigt die Raumsonde Solar Orbiter (links), die die Sonne von Nahem beobachten und später erstmals auch deren Polregionen vermessen wird. Sie wird unterstützt durch die Parker Solar Probe. Quelle: ESA/ATG medialab, NASA/Johns Hopkins APL
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Kiel

Nach zweieinhalbjähriger Verzögerung startet die Mission am 10. Februar vom Weltraumbahnhof Cape Canaveral in Florida (USA). Ziel der Expedition der Europäischen Weltraumorganisation (ESA), die in Kooperation mit den US-Kollegen der NASA stattfindet, ist unter anderem, die Sonnenwinde – elektrisch geladene Teilchen, die ständig von der Sonne in alle Richtungen abströmen – zu erforschen. Die an der CAU entwickelten und gebauten Geräte sollen die Strahlung im Weltraum messen. Solar Orbiter wird dabei unterstützt durch die bereits im August 2018 gestartete Parker Solar Probe der NASA, die die Regionen noch näher an der Sonne untersucht, aber keine hoch aufgelösten Bilder von ihr aufnehmen kann.

Insgesamt zehn Instrumente, die zum Teil aus mehreren Sensoren bestehen, sind an Bord von Solar Orbiter. Sie wurden in mehreren europäischen Ländern und den USA entwickelt, Deutschland ist an fünf davon maßgeblich beteiligt. Zusammen werden sie in den kommenden Jahren auch erforschen, wie die Sonne den Weltraum im Sonnensystem formt und beeinflusst und erstmals die Polregionen der Sonne vermessen.

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Kieler Projektleiter bei Raketenstart vor Ort

Vor Ort in Florida beim Start einer Atlas-V-Trägerrakete, die am 10. Februar die Raumsonde ins All schießen soll, wird auch Prof. Robert Wimmer-Schweingruber sein. Der Physiker ist Professor für Experimentelle und Angewandte Physik und der Leiter des internationalen Teams an der CAU, das seit Oktober 2011 mit dem Projekt betraut ist und drei Sensoren selbst gebaut sowie ein Gerät gemeinsam mit der John-Hopkins-University in Maryland (USA) entwickelt hat.

„Unsere Sensoren messen Elektronen, Protonen und schwere Ionen, die mit Geschwindigkeiten von mehreren hundert Kilometern pro Sekunde bis zu fast Lichtgeschwindigkeit durch den Weltraum rasen“, erklärt Wimmer-Schweingruber. Er vergleicht die Strahlung im All mit Radioaktivität, die den Körper durchdringen und schaden kann. „Sie stellt für Astronautinnen, Astronauten und Satelliten ein Risiko dar, welches wir mit unseren Sensoren nun viel genauer untersuchen können“, erläutert der Wissenschaftler.

Mission kostet 900 Millionen Euro

Zehn Millionen Euro standen den Kieler Forschern zur Verfügung, ein vergleichsweise geringer Betrag. Für die gesamte Solar-Orbiter-Mission sind rund 900 Millionen Euro veranschlagt, wovon 500 Millionen die ESA zahlt. Und wie so häufig bei großen Projekten kam es im Vorfeld der Expedition zu Verzögerungen. Ursprünglich war der Start für Juni 2017 anberaumt. Dass er immer wieder verschoben werden musste, lag nicht an den Kieler Forschern. „Wir haben unsere Sensoren pünktlich 2016 fertiggestellt und ausgeliefert“, sagt Wimmer-Schweingruber.

Die Zwischenzeit bis zum endgültigen Start nutzten die Wissenschaftler der CAU, um ihre Geräte, die kaum größer als zwei Milchkartons sind, zu modifizieren. Aus Kiel waren bislang über 20 Personen an dem Projekt beteiligt. Das Team setzte sich zusammen aus Ingenieuren, Technikern, Wissenschaftlern und Studenten.

Temperaturen bis zu 500 Grad

Die Herausforderung an der Mission, die bis mindestens 2030 dauern soll, sind die großen Temperaturunterschiede im All. „Die Raumsonde wird sich in unmittelbarer Nähe zur Sonne und ihrer Hitze befinden. Unsere Geräte sind aber auch dem unglaublich kalten Weltraum ausgesetzt“, erläutert Systemingenieur Ali Ravanbakhsh, der die Geräte in Kiel unter härtesten thermischen Bedingungen getestet hat. Auf dem Hitzeschild der Raumsonde werden Temperaturen bis zu 500 Grad erwartet.

Mit dem Start der Atlas-V-Trägerrakete am Montag in einer Woche ist der Auftrag der Kieler Physiker noch längst nicht erledigt. „Die eigentliche Arbeit beginnt erst jetzt. Wir werten die Daten an der CAU aus und bereiten sie für Wissenschaftler auf der ganzen Welt auf“, sagt Wimmer-Schweingruber, der nach dem Raketenstart in Cape Canaveral an die CAU zurückkehren wird.

Public Viewing zum Raketenstart

Die Christian-Albrechts-Universität zu Kiel bietet zum Start der Solar-Orbiter-Mission ein Public Viewing. Gemeinsam mit einigen der am Projekte beteiligten Kieler Wissenschaftlern können Interessierte den Raketenstart live verfolgen. Die Übertragung findet am frühen Morgen des 10. Februar im Max-Planck-Hörsaal des Physikerzentrums, Leibnizstraße 13, statt. Einlass ist ab 4.15 Uhr, um 5.03 Uhr sollen die Triebwerke der Trägerrakete gezündet werden. Während der Startvorbereitungen erklären die Physiker ihre Beteiligung an der Mission. Im Anschluss ordnen sie für die Gäste den Verlauf des Starts ein und stehen für Fragen zur Verfügung. Wer in den frühen Morgenstunden dabei sein möchte, muss sich darauf einstellen, dass es zu kurzfristigen Verzögerungen oder sogar zur Verschiebung des Starts kommen kann. Ursprünglich sollte die Mission bereits am 8. Februar starten, musste aber verschoben werden. Auf der Website des Instituts informieren die Physiker, falls es zu weiteren Verzögerungen kommen sollte und nennen den neuen Starttermin.

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