Rattenscharfer Blick auf die Sonne

Ballonmission „Sunrise III“ soll im Juni 2022 Geheimnisse der Sonne entschlüsseln

„Sunrise III“, das Sonnenobservatorium soll im Juni 2022 mit einem Ballon in die Stratosphäre gezogen werden, aus 35 Kilometer Höhe die Sonne beobachten, Aufnahmen und Daten liefern, wie nie zuvor. Am Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS) in Göttingen wurde es am Donnerstag am Boden getestet.
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„Sunrise III“, das Sonnenobservatorium soll im Juni 2022 mit einem Ballon in die Stratosphäre gezogen werden, aus 35 Kilometer Höhe die Sonne beobachten, Aufnahmen und Daten liefern, wie nie zuvor. Am Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS) in Göttingen wurde es am Donnerstag am Boden getestet.

Die Sonne haben die Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung(MPS) in Göttingen schon lange im Fokus. Im Juni 2022 wollen sie einen superscharfen Blick auf den Stern werfen.

Göttingen – Dann soll aus Kiruna, hoch im Norden Schwedens, „Sunrise III“ starten, ein Sonnenobservatorium, das von einem Heliumballon auf 35 Kilometer Höhe in die Stratosphäre getragen wird. Am Donnerstag gab es bei fantastischem blauen Himmel einen Test am MPS – aber nur am Boden, aufgehängt an einem Stahlträger.

Gegen 11 Uhr öffnete sich das Hallentor des 15 Meter hohen Hangars, die weiße, in den USA gebaute Gondel wurde an den Rand geschwenkt und das darin installierte Teleskop samt Messgeräten richtete sich nach und nach selbstständig am Stand der Sonne aus. Es tat also das, was es auch auf dem Flug über die Polarregion tun muss.

Am Max-Planck-Institut hat man Erfahrung mit Ballonmissionen

„Es herrscht wenig Hektik bei den Mitarbeitern, das ist ein gutes Zeichen, alles scheint zu funktionieren“, sagte MPS-Direktor Prof. Dr. Sami Solanki, der mit seiner Fotokamera das für sein Institut bedeutende Ereignis festhält. Hier am MPS hat man Erfahrung mit Ballonmissionen.

Sunrise I und II, die ebenfalls das Teleskop an Bord hatte, lieferten bereits 2009 und 2013 scharfe Fotos und einzigartige Daten, die die Forschung vorangebracht haben, auch im Wissen um Magnetfelder sowie Sonnenereignisse samt Strahlung. „Wir wollen die dynamischen Vorgänge noch intensiver beobachten und entschlüsseln“, beschreibt Sami Solanki das Ziel der Sunrise III-Mission.

Um es zu erreichen, wurde die Technik aufgerüstet, Optik und Messtechnik. Seit gut vier Jahren schrauben die MPS-Techniker mit ihren Partnern von der Johns Hopkins Universität (USA) daran. Herausgekommen ist eine extrem stabile Kanzel, die das größte Sonnenteleskop, das je die Erde verlassen hat, trägt. „Dabei ist es aber extrem leicht, es wiegt nur 376 Kilo, der ein Meter-Spiegel besteht aus hauchdünnem Material“, schildert Solanki. Enorm stabil, dabei aber hoch sensibel ist „Sunrise III“ also.

Spannender Test: Auch Wissenschaftler in den USA waren beim Hangtest des Sonnenobservatoriums „Sunrise III“ am MPS in Göttingen zugeschaltet.

Stabilität ist für scharfe Aufnahmen mit dem Telekoskop wichtig

Besonders das ausgeklügelte Zusammenspiel zwischen tragender Kanzel, Teleskop und Messtechnik ist von herausragender Bedeutung. Denn der auch vom Wind beeinflusste Flug ist natürlich nicht erschütterungsfrei, Bewegungen müssen ausgeglichen werden. Dafür sorgen auch zwei sich außen am Gestell drehende Räder. Nur über diese Stabilität können die erwünschten, besonders scharfen Aufnahmen der Sonne im ultravioletten Licht gelingen und genaue Daten gewonnen werden.

Voraussetzung ist auch, und deshalb ist der Test am MPS für die Forscher so bedeutend, dass das Teleskop exakt die Sonne anpeilt und deren verändernde Standort nicht aus dem optischen Klammergriff lässt. „Das Zielen ist so genau, dass man es mit dem Treffen einer 1-Euro-Münze aus einer Entfernung von 200 Kilometern vergleichen könnte“, schildert Solanki begeistert.

Doch es kommt den MPS-Forschern am Ende nicht nur auf wohl noch nie zuvor gesehene neue Fotos der Sonne an, sondern auch auf die Messdaten. Drei wissenschaftliche Instrumente sind an Bord: Ein Ultravioloett-Spektropolarimeter SUSI, ein Spektropolarimeter für den sichtbaren Bereich, TuMag, und das Infrarot-Spektropolarimeter SCIP. Sie sammeln während des etwa einwöchigen Fluges pausenlos Daten, die an Bord gespeichert werden.

Forscher: „Wichtig ist, dass wir Sunrise wieder heil zurückbekommen.“

Aufschluss geben sollen sie über die Prozesse auf der Sonne wie Strahlungsausbrüche, Hitzeentwicklungen und Oberflächenveränderungen. Flugroute und -zeitpunkt kommen natürlich nicht von ungefähr: Im Mittsommer kann „Sunrise III“ die Sonne 24 Stunden am Tag anpeilen – und über der Polarregion gibt es auch wenig Beeinträchtigungen.

Hochspannung ist bei den MPS-Forschern, die am Donnerstag zahlreich den Test beobachteten, und den Kollegen aus den USA angesagt, wenn der Riesenballon mit einer Fläche von sieben Fußballfeldern das Sonnenobservatorium bei Windstille in die Höhe bei ziehen wird. Nicht minder aufregend ist die Landung, sagt Solanki.

Denn: Wo nach dem gezielten Zerplatzen der Heliumhülle „Sunrise III“ am Fallschirm zu Boden segeln wird, weiß noch niemand. Alles hängt vom Wind ab. Die ersten beiden Missionen endeten auf einer kanadischen Halbinsel im hohen Norden des Landes und auf einer kleinen Insel nördlich von Grönland. „Wichtig ist, dass wir Sunrise wieder heil zurückbekommen.“ So weit ist es aber noch nicht. Bis dahin wird weiter getestet – am MPS in Göttingen. (Thomas Kopietz)

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