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SOLAR ORBITER
Ein etwas riskanter Vorüberflug an der Erde
Redaktion / idw / Pressemitteilung des Instituts für Weltraumforschung der ÖAW
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25. November 2021

Nach ihrem Start im Februar 2020 und zwei Vorüberflügen an der Venus im Dezember 2020 und August 2021, kehrt Solar Orbiter am 27. November noch einmal zur Erde zurück: Während ihres Vorbeiflugs muss die Raumsonde auch Bereiche durchqueren, in denen sich Weltraummüll befinden könnte. Das Manöver der Sonde wird daher genau überwacht.

Solar Orbiter

Die Sonde Solar Orbiter wird am 27. November 2021 die Erde passieren. Bild: ESA / ATG medialab  [Großansicht]

Auf ihrer dreieinhalbjährigen Reise zur Sonne fliegt Solar Orbiter einmal an der Erde und achtmal an der Venus vorbei, um mit sogenannten Gravity-Assist-Manövern die endgültige Umlaufbahn zu erreichen. Die ersten zwei von acht Venus-Vorbeiflügen hat die Raumsonde erfolgreich absolviert. Wenn sie nun am 27. November um 05:30 Uhr MEZ an der Erde vorbeirast, wird die Sonde unserem Mutterplaneten – für astronomische Verhältnisse – gefährlich nahe kommen: Solar Orbiter wird in nur 460 Kilometer Höhe über Nordafrika und den Kanarischen Inseln fliegen. Das ist fast so nah wie die Umlaufbahn der Internationalen Raumstation ISS.

Das Manöver ist wichtig, um die Energie der Sonde zu verringern und sie auf den nächsten nahen Vorbeiflug an der Sonne auszurichten, es birgt aber auch ein Risiko. "Solar Orbiter muss verschiedene Regionen durchqueren, in denen sich Weltraummüll angesammelt hat", erläutert Forscher Michael Steindorfer vom Grazer Institut für Weltraumforschung (IWF) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften, der an der Satellite-Laser-Ranging-(SLR)-Station am Observatorium Lustbühel tätig ist. Vor allem in niedrigen Erdumlaufbahnen zwischen 400 und 800 Kilometer Höhe befindet sich eine große Anzahl an Objekten. "Die Gefahr eines Zusammenstoßes ist gering, dennoch wird die Situation sehr genau beobachtet, um die Flugbahn der Sonde im Notfall ändern zu können", so Steindorfer.

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"Der Vorbeiflug an der Erde bietet eine einzigartige Gelegenheit, das Magnetfeld der Erde zu untersuchen", freut sich IWF-Gruppenleiterin Rumi Nakamura. "Das Magnetfeld ist die Schnittstelle unserer Atmosphäre mit dem Sonnenwind. Diese geladenen Teilchen die ständig von der Sonne ausgestoßen werden, können nicht nur in das Magnetfeld eindringen und Polarlichter auf unserem Himmel entfachen, sondern auch Atome aus unserer Atmosphäre können ins Weltall entweichen."

Die Einzelheiten dieser Wechselwirkungen werden von drei weiteren Missionen untersucht, an denen das IWF beteiligt ist. Die Cluster-Satelliten der ESA sowie die MMS- und THEMIS-Satelliten der NASA werden zusammen mit Solar Orbiter noch mehr Daten sammeln, um aus verschiedenen Punkten im Raum den Zustand und das Verhalten des Erdmagnetfelds während des Vorbeiflugs zu rekonstruieren.

Obwohl sich die Raumsonde noch in der "Cruise Phase" befindet, wurden bereits zahlreiche wissenschaftliche Ergebnisse erzielt, die im Dezember veröffentlicht werden. Dabei handelt es sich quasi um vorwissenschaftliche Arbeit mit den Daten von Solar Orbiter. Die Sonde hat zehn wissenschaftliche Geräte an Bord, die sowohl In-Situ-Messungen als auch Fernerkundungen vornehmen werden. "Hauptziel der Mission ist es, mehr über die Heliosphäre zu erfahren und herauszufinden, wie unser Stern diese riesige Plasmablase, in der unser Sonnensystem eingebettet ist, erzeugt und moduliert", erläutert Plasmaphysikerin Nakamura.

Im Mittelpunkt der Untersuchungen stehen der Sonnenwind, das Magnetfeld der Sonne und ihre energiereichen Ausbrüche. Das IWF ist am Radiowelleninstrument RPW und am Magnetometer MAG beteiligt. RPW wird während des Erdvorbeiflugs eingeschaltet sein. "Das bevorstehende Manöver bietet eine gute Gelegenheit, um die Software-Updates der letzten Wochen zu testen," erklärt IWF-Gruppenleiter Manfred Steller, der für den RPW-Bordcomputer verantwortlich ist. Wegen der Nähe zur Erde werden auch die Daten wesentlich rascher zur Verfügung stehen.

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siehe auch
Solar Orbiter: Das geheimnisvolle Magnetfeld der Venus - 7. Juni 2021
Solar Orbiter: Sonden beobachten koronalen Massenauswurf - 17. Mai 2021
Solar Orbiter: Die Sonnenkorona und ihre Lagerfeuer - 28. April 2021
Solar Orbiter: Erste Nahaufnahmen von der Sonne - 16. Juli 2020
Links im WWW
Institut für Weltraumforschung der Österreichische Akademie der Wissenschaften
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