Bis auf 45 Mio. Kilometer soll sich die Weltraum-Mission «Solar Orbiter», die im Februar von Cape Canaveral aus startete, der Sonne nähern. Jetzt kamen Bilder aus 70 Mio. Kilometer Entfernung. Mit Spannung werden die Daten vom Schweizer Röntgen-Teleskop STIX der Fachhochschule Nordwestschweiz FHNW erwartet.

Erste Bilder vom Extreme Ultraviolet Imager (EUI) hatten bereits aufschlussreiche Aufnahmen bei einer Wellenlänge von 17 Nanometern im extremen UV-Bereich des elektromagnetischen Spektrums ergeben. Bilder bei dieser Wellenlänge zeigen die obere Atmosphäre der Sonne, die Korona, mit einer Temperatur von etwa 1 Mio. GradCelsius. EUI nimmt mit dem Full Sun Imager (FSI) -Teleskop vollständige Festplattenbilder (oben links) sowie mit dem HRIEUV-Teleskop hochauflösende Bilder auf, auf denen sich Merkmale in der Sonnenkorona mit einem Durchmesser von nur 400 km erkennen lassen. Sie enthüllen eine Vielzahl kleiner aufflammender Schleifen, die in helle Flecken und dunkle, sich bewegende Fibrillen ausbrechen. Eine Art «Lagerfeuer» aus allgegenwärtigen Miniaturausbrüchen, die zu den hohen Temperaturen der Sonnenkorona und dem Ursprung des Sonnenwinds beitragen könnten.

«Unser Röntgen-Teleskop STIX wird Bilder und Spektren von Röntgenstrahlen der Sonne aufnehmen», sagt Sam Krucker, Projektleiter an der Fachhochschule Nordwestschweiz. Es geht um die physikalischen Abläufe und Prozesse, wenn riesige Mengen an Materie und geladener Teilchen explosionsartig in den Weltraum geschleudert werden. Aus den Sonnenwinden werden Stürme, die auf der Erde neben starken Polarlichtern auch Störungen an Satelliten, Flugzeugen oder Stromnetzen bewirken.
Die Ursachen der Sonneneruptionen hängen mit dem «Coronal Heating Problem» zusammen, einer ungelösten Frage der Sonnenphysik. Während die äussere Atmosphäre der Sonne etwa eine Million Grad heiss ist, weist die darunterliegende Sonnenoberfläche «nur» gerade mal 6000 Grad auf.

Das Fokussieren von Röntgenstrahlen ist schwierig und erfordert im Allgemeinen grosse Instrumente, die für Solar Orbiter nicht geeignet gewesen wären. Daher verwendet STIX ein indirektes Bildgebungssystem aus Metallmasken vor den Detektoren, um einen Teil der einfallenden Röntgenstrahlen zu blockieren. Das Schattenmuster, das auf dem Detektor erzeugt wird, wird dann verwendet, um das Komplettbild zu «rekonstruieren», nachdem die Daten zur Erde übertragen wurden.
Für die Entwicklung, Konstruktion, Betrieb, und wissenschaftliche Auswertung von STIX bereitete das Team um Sam Krucker über zehn Jahre hinweg die Hard- und Software vor. Das Projekt wurde durch die ESA und das Swiss Space Office des Staatssekretariats für Bildung, Forschung und Innovation SBFI finanziert.

STIX wurde unter der Führung der Fachhochschule Nordwestschweiz FHNW von Schweizer Firmen und Forschungsinstitutionen zusammen mit Partnern aus Polen, Frankreich, der Tschechischen Republik, Deutschland, Österreich, Irland und Italien entwickelt und gebaut. In der Schweiz sind die Almatech SA, Art of Technology, Syderal Swiss SA, Maxon Motor, SWSTech, Createch, CNC Dynamix AG, Ernst Hänni, die Heinz Baumgartner, die Hasler AG, Niklaus SA, Remotec, Ateleris und Koegl Space beteiligt. Auf Forschungsseite sind neben der FHNW auch das Paul Scherrer Institut und die Universität Bern aktiv. Ausserdem ist die Schweiz mit EUI (Extreme Ultraviolet Image) und SPICE (Spectral Imaging of the Coronal Environment) unter der Leitung von Louise Harris, Direktorin PMOD/WRC Davos an zwei weiteren Instrumenten beteiligt.

 

FHNW Team / i4ds / EUI Team / ESA & NASA