Kieler Blick auf unseren Zentralstern
Redaktion
/ idw / Pressemitteilung der Universität Kiel astronews.com
28. November 2016
Mit dem Solar Orbiter wollen die europäische
Weltraumagentur ESA und die amerikanische Raumfahrtbehörde NASA der Sonne näher
kommen, als jede andere Sonde zuvor. Die Forscher erhoffen sich von der Mission,
die 2018 gestartet werden soll, neue Erkenntnisse über unseren Zentralstern.
Instrumente für die Mission kommen auch aus Kiel und wurden nun fertiggestellt.
Die Sonde Solar Orbiter soll im Herbst 2018
starten.
Bild: ESA [Großansicht] |
Vor rund fünf Jahren erhielt das Team um Professor Robert Wimmer-Schweingruber,
Physiker an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU), den begehrten
Zuschlag für Instrumentenplätze an Bord der Raumsonde Solar Orbiter.
Die gemeinsame Mission der europäischen Weltraumagentur ESA und der
US-Raumfahrtbehörde NASA wird voraussichtlich im Oktober 2018 ins All starten
und dann der Sonne so nah wie nie zuvor kommen. Jetzt, und damit genau im
Zeitplan, gehen die Kieler Vorbereitungen für diese Mission in die letzte Phase.
Am Montag der vergangenen Woche wurden die Messinstrumente an das Montageteam
der Raumsonde in England übergeben.
Vibrationen, Temperatur- oder Spannungsschwankungen müssen Instrumente an
Bord einer Raumsonde aushalten, ohne in ihrer Funktion beeinträchtigt zu werden.
Damit das gesichert ist, unterzogen die Forscherinnen und Forscher im Kieler
Institut für Experimentelle und Angewandte Physik ihre Messinstrumente
umfangreichen Tests. Vertreterinnen und Vertreter der ESA begutachteten die
Ergebnisse vor gut drei Wochen und bescheinigten den Kieler Sensoren für solare
Teilchen schließlich, nach wenigen Nachbesserungen, die Weltraumeignung. "Unsere
Sensoren haben die Tests bestens überstanden!", freute sich Wimmer-Schweingruber.
"Die Instrumente sind jetzt abgenommen."
Insgesamt vier Instrumente werden im "Energetic Particle Detector" (EPD) an
Bord der Raumsonde verbaut. Die Sensoren messen Elektronen, Protonen und Ionen
aller Partikel im Weltall, von Helium-Kernen bis zu Eisenkernen. Sie müssen
einen besonders breiten Energiebereich von etwa zwei Kiloelektronenvolt bis zu
200 Megaelektronenvolt abdecken. Die Erkenntnisse aus diesen Messungen werden
dabei helfen, Sonnenstrahlen und ihre Auswirkungen auf die Erde besser zur
verstehen.
An den EPD-Projekten sind neben einem Ingenieurteam auch Wissenschaftlerinnen
und Wissenschaftler, Promovierende und Studierende der
Christian-Albrechts-Universität zu Kiel beteiligt. Sie arbeiten zusammen in
einem internationalen Team mit Mitgliedern aus Spanien, Deutschland und den USA.
Unter den insgesamt vier Instrumenten im EPD ist eine
Instrumentenkontrolleinheit und der Sensor SIS. Dieser wird Partikelmessungen
während der Reise zur Sonne im Energiebereich von rund 100 Kilo- bis 10
Megaelektronenvolt vornehmen. Unter Leitung von Professor Wimmer-Schweingruber
wird dieser Sensor am Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory
(APL) entwickelt.
Drei Sensoren entstanden im Reinraum der Kieler Physik: Der Sensor STEP
(Supra Thermal Electrons and Protons) misst im Energiebereich 2,5 bis 65
Kiloelektronenvolt. Strömen Partikel aus diesem Bereich ein, werden auf der
einen Seite des Instruments Elektronen durch ein magnetisches Feld abgelenkt.
Nur Protonen und Ionen werden hier gemessen. Auf der anderen Seite des
Instruments, ohne Magnetfeld, wird der gesamte Partikelstrom aus dem relevanten
Energiebereich gemessen. Die Differenz beider Seiten gibt Aufschluss über die
vorhandenen Elektronen.
Die Instrumente EPT-HET1 und 2 sind baugleich und verfügen jeweils über
zwei Sensoren: Die Sensoren EPT (Electron and Proton Telescope) und HET (High-Energy
Telescope). Zusammen messen sie Elektronen im Energiebereich von 20 Kilo- bis 20
Megaelektronenvolt sowie Protonen von 20 Kilo- bis 100 Megaelektronenvolt. Das
HET misst zusätzlich schwere Ionen bis 200 Megaelektronenvolt. Die Instrumente
EPT-HET1 und EPT-HET2 können jeweils in zwei Richtungen
(Sonnenseite/Sonnenabgewandte Seite bzw. Richtung Umlaufbahn/abgewandt von
Umlaufbahn) messen.
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