Die Sonde, die die Sonne berührt hat! Begegnung mit der Parker Solar Probe und ihrer Mission, die Sonne zu verstehen
Die Parker Solar Probe war das erste Objekt, das die Sonne gestreift hat, und ist das schnellste von der Menschheit gebaute Objekt.
Einer der wichtigsten Faktoren für die Aufrechterhaltung des Lebens auf der Erde ist die Anwesenheit der Sonne, die sich direkt auf die verschiedenen Lebensformen auswirkt. Sie ist wichtig für die Photosynthese und auch für die Vitaminproduktion. Trotz ihrer Bedeutung und der Tatsache, dass sie relativ nahe ist, gibt es noch viele offene Fragen zur Sonne, wie z. B. die Frage nach der Wärmeentwicklung in der Korona und der Entstehung der Sonnenwinde.
Viele Astronomen versuchen seit Jahrzehnten, diese Fragen zu erforschen und zu beantworten, aber es werden noch genauere Beobachtungen benötigt. Aus diesem Grund hat die NASA im Jahr 2018 die Sonde Parker Solar Probe auf den Weg gebracht. Sie wurde als das Objekt konzipiert, das der Sonne besonders nahe kommt, um die äußeren Schichten wie die Sonnenkorona zu beobachten. Dank fortschrittlicher Technologie konnte die Sonde dieses Kunststück im Jahr 2021 vollbringen.
Als die Sonde im Jahr 2021 zum ersten Mal die Sonne berührte, brach sie als erstes von Menschenhand geschaffenes Objekt den Rekord, die Sonne zu erreichen. Darüber hinaus brach die Sonde auch den Rekord für das schnellste jemals von Menschen gebaute Objekt. Seitdem sammelt die Sonde kontinuierlich Daten und wird die Sonne voraussichtlich mindestens 24 Mal umrunden, um ihre Umgebung zu untersuchen.
Parker-Sonnensonde
Die Sonde Parker Solar Probe wurde am 12. August 2018 mit dem Ziel gestartet, die erste Sonde zu sein, die die Sonne berührt. Die Idee hinter dem Projekt ist, dass die Sonde die Sonne umkreist und sich ihr immer weiter nähert, während sie Daten über die Sonnenkorona sammelt. Die Sonde würde die Sonne 24 Mal umkreisen und dabei 7 Mal ganz nah an den Stern herankommen.
Der erste Kontakt der Sonde mit der Korona der Sonne fand im April 2021 statt, und die NASA gab im Dezember desselben Jahres den Kontakt der Sonde mit der oberen Sonnenatmosphäre bekannt. Bei dieser Annäherung sammelte die Sonde Informationen über Magnetfelder und Partikelproben zur Analyse. Die nächste Annäherung der Sonde an die Sonne wird 6,5 Millionen Kilometer betragen.
Der Tag, an dem sie die Sonne streifte
Die Parker-Sonnensonde erreichte die Sonne während ihres achten Umlaufs um den Stern am 28. April 2021. Die Bekanntgabe erfolgt auf einer Konferenz am 14. Dezember 2021. Die Sonde durchquerte dabei eine Region, die als Alfvén-Oberfläche bezeichnet wird und die Grenze der Sonnenatmosphäre darstellt. Diese Region ist dadurch definiert, dass dort die solaren Magnetfelder dominieren.
In der Sonnenatmosphäre hat die Sonde Magnetfelder der Sonne beobachtet und konnte auch Teilchen zur Analyse einfangen. Mit diesen Beobachtungen war es möglich zu verstehen, wie Teilchen mit Magnetfeldern interagieren. Dies hat es den Astronomen ermöglicht, erste Antworten auf Fragen zum Verhalten der Sonnenwinde und zur Erwärmung der Sonnenkorona zu erhalten.
Technologie der Sonde
Um den hohen Temperaturen in der Sonnenumgebung standhalten zu können, wurde die Parker-Sonnensonde mit modernsten Technologien gebaut. Besonders hervorzuheben ist das Thermal Protection System (TPS), das bereits in anderen Sonden und Raumschiffen eingesetzt wurde. Es besteht aus Kohlenstoff mit einer Dicke von 115 Millimetern. Das TPS ist in der Lage, Temperaturen von mehr als 1400 °C standzuhalten und die Instrumente auf der optimalen Temperatur zu halten.
Das TPS ist einerseits dazu in der Lage, die Sonde und die Instrumente vor den hohen Temperaturen der Sonne zu schützen, andererseits ist die Sonde auch mit Kühlsystemen ausgestattet. Sie nutzt Sonnenkollektoren, die als Energiequelle für den Betrieb der Sonde dienen. Ein wichtiges Gerät ist außerdem der Sensor, der dafür sorgt, dass der Hitzeschild der Sonde immer auf die Sonne ausgerichtet ist, um die Komponenten nicht zu stören oder zu beschädigen.
Das Problem der koronalen Erwärmung
Eines der wichtigsten Rätsel, das die Wissenschaftler mit den von der Sonde gewonnenen Daten zu lösen hoffen, ist die koronale Erwärmung. Das Problem der koronalen Erwärmung bezieht sich auf die Tatsache, dass die Sonnenoberfläche Temperaturen von etwa 5500 ºC aufweist, während die Sonnenkorona, die weiter außen liegt, Temperaturen von über 1 Million Grad Celsius erreicht. Einige Hypothesen versuchen zu erklären, wie dies möglich ist.
Die meisten Hypothesen zur Lösung dieses Problems beziehen sich auf Magnetfelder. Die Beobachtungen von Magnetfeldern durch die Sonnensonde Parker haben den Astronomen geholfen, einige Ideen zu verwerfen. Die Beobachtungen deuten darauf hin, dass magnetische Wellen, die durch Konvektionsbewegungen entstehen, zur Erwärmung der Sonnenkorona beitragen können.