Gesundheit : Raumfahrt-Mission: Satellitenschwarm im Sonnenwind

Joachim Mahrholdt

Diese Raumfahrt-Mission ist Wiederholung und Premiere zugleich: Wiederholung, weil die vier Cluster-Satelliten eigentlich schon vor vier Jahren hätten ins All fliegen sollen, damals aber zusammen mit der ersten Ariane-V-Rakete explodierten. Premiere, weil am kommenden Sonnabend baugleiche Satelliten als erste Sonden der Europäischen Raumfahrtagentur Esa an Bord einer russischen Rakete starten. Zunächst werden nur zwei von ihnen ins All geschossen, die beiden nächsten folgen in einem Monat. Das Bündel ("Cluster") von Forschungssatelliten soll Vorgänge im erdnahen Weltraum dreidimensional abbilden helfen.

Die Manager von Arianespace wird der Start an ihr bislang größtes Desaster erinnern. Als vor gut vier Jahren, am 4. Juni 1996, das erste Exemplar der neuen Ariane-V-Serie kurz nach dem Start in Kourou außer Kontrolle geriet und gesprengt werden musste, flogen auch die Hoffnungsträger der Sonnenforscher im wahrsten Sinne des Wortes allesamt in die Luft. An Bord hatte die neue Rakete, die der Lastesel der Europäer werden sollte, die komplette Serie der vier Cluster-Satelliten, insgesamt fast fünf Tonnen schwer. Im Gesamtprogramm der europäischen Weltraumagentur galt die Mission indessen als zu wichtig, dass man sie damit hätte abschreiben können.

Also wurde 1997 beschlossen, Cluster für rund 250 Millionen Mark noch einmal zu bauen, nach den alten Plänen und unter Federführung der Dornier Satellitensysteme in Friedrichshafen. Dieses europäische Projekt nämlich ordnet sich ein in das internationale Programm zur Erforschung der Wechselwirkungen zwischen Sonne und Erde, welches bereits erfolgreiche Satelliten wie das Sonnenobservatorium Soho und Ulysses beinhaltete.

Der neue Zeitpunkt für den Cluster-Start ist gut gewählt. Derzeit verzeichnet man die Hochphase des elfjährigen Sonnenzyklus mit einem Maximum an Sonnenflecken und Strahlung. Genau um deren Auswirkungen und besonders um die des Sonnenwindes auf die Magnetosphäre der Erde geht es bei Cluster.

Bei Explosionen auf der Sonne werden manchmal Millionen Tonnen Gas in den Raum geschleudert. Wolken dieser energiereichen Teilchen bewegen sich auch auf die Erde zu, mit Geschwindigkeiten bis zu tausend Kilometer pro Sekunde - das ist 1800 mal schneller, als die Concorde fliegt. In wenigen Tagen legen solche Partikel die 150 Millionen Kilometer zwischen Sonne und Erde zurück, die schnellsten unter ihnen brauchen dafür nur eine halbe Stunde.

Solche Teilchenströme haben auch erhebliche Auswirkungen auf das Leben hier auf der Erde. Polarlichter gehören noch zu den harmlosen darauf beruhenden Erscheinungen; weitaus unangenehmer sind die Störungen des Funkverkehrs, die durchaus bereits zu gefährlichen Situationen führten. Satelliten können ausfallen, Telefon-, Fernseh- und Datenübertragungen kommen zum Erliegen. In Kanada brach vor elf Jahren in Folge eines Magnetsturmes auf der Sonne sogar großflächig das Stromnetz zusammen.

Die Cluster-Sonden sollen mit ihren je elf Instrumenten an Bord die von der Sonne kommenden Teilchenströme und die dadurch verursachten Veränderungen in der Erdatmosphäre aufzeichnen. Dazu werden die zylinderförmigen, je 1,2 Tonne schweren Flugkörper auf stark elliptische polare Umlaufbahnen gelenkt, die sie bis in den interplanetaren Weltraum hinaus führen. Ihre Grundformation ist die einer Dreieckspyramide, eines Tetraeders. So sollen sie aus vier verschiedenen Perspektiven zeitgleich die Vorgänge erfassen, also ein dreidimensionales Bild entwerfen. Die erwartete Datenflut - so hat man bei der ESA ausgerechnet - könnte 290 Millionen Druckseiten füllen.

Damit es soweit kommen kann, muss ein Oldtimer, die Sojus-Rakete, einmal mehr seine Funktionstüchtigkeit unter Beweis stellen. Mit dieser Rakete flogen schon der erste Sputnik und der erste Mensch ins All. Sicher und preiswert - das hat auch die Westeuropäer beeindruckt. Einen zweiten Startversuch mit einer Ariane-V hätte sich die Esa finanziell auch gar nicht leisten können.

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