Punch: Nasa will Sonne und Heliosphäre erforschen
Die US-Raumfahrtbehörde Nasa plant eine neue Weltraummission zur Untersuchung der äußeren Sonnenatmosphäre und der dreidimensionalen Verfolgung des Weltraumwetters. Punch ( Polarimeter to Unify the Corona and Heliosphere(öffnet im neuen Fenster) ) soll voraussichtlich am 3. März 2025 mit einer Falcon-9-Rakete von SpaceX in eine erdnahe Umlaufbahn befördert werden.
Dabei wird die Mission aus vier Kleinsatelliten bestehen. Die Mission soll neue Informationen darüber liefern, wie sich potenziell störende Sonnenereignisse bilden und weiterentwickeln. Dies könnte zu genaueren Vorhersagen über das Eintreffen von Weltraumwetterereignissen auf der Erde und die Auswirkungen auf Raumsonden oder Satelliten führen.
Vier Raumsonden für ein breiteres Sichtfeld
Damit dies gelingt, überschneiden sich die Sichtfelder der vier Kleinsatelliten, um gemeinsam einen größeren Bereich des Himmels abzudecken. Die Satelliten werden sich in einer erdnahen, sonnensynchronen Umlaufbahn verteilen, um die Sonne rund um die Uhr zu beobachten. Dabei wird ihnen die Erde nur manchmal den Blick auf den Stern unseres Planetensystems verwehren.
Dabei sollen die koronalen Massenauswürfe (CMEs) auf der Sonnenkorona untersucht und verfolgt werden. Sie sollen untersuchen, wie die äußere Atmosphäre der Sonne in die Heliosphäre übergeht – eine riesige, vom Sonnenwind geformte Region, die das Sonnensystem umgibt. Dabei werden sie ein dreidimensionales Bild der Heliosphäre abbilden.
Die Entstehung eines dreidimensionalen Bildes des Sonnensystems
Herkömmliche Kamerabilder sind dagegen nur zweidimensional und komprimieren das 3D-Motiv auf eine flache Ebene. Dadurch gehen Informationen verloren. Punch macht sich jedoch eine Eigenschaft des Lichts zunutze, die Polarisation, um seine Bilder in 3D zu rekonstruieren.
Wenn das Licht der Sonne an Material in der Korona und im Sonnenwind abprallt, wird es polarisiert – das heißt, die Lichtwellen schwingen auf eine bestimmte Art und Weise, die gefiltert werden können, ähnlich wie eine polarisierte Sonnenbrille, die Blendung von Wasser oder Metall herausfiltert.
Jede Punch-Sonde ist mit einem Polarimeter ausgestattet, der drei verschiedene Polarisationsfilter verwendet. Dadurch werden Informationen über die Bewegungsrichtung des Materials erfasst, die in normalen Bildern verloren gehen würden.
"Diese neue Perspektive wird es den Wissenschaftlern ermöglichen, die genaue Flugbahn und Geschwindigkeit der koronalen Massenauswürfe zu erkennen, während sie sich durch das innere Sonnensystem bewegen" , erklärt der leitende Forscher Craig DeForest (Southwest Research Institute in Boulder, Colorado) in einer Pressemitteilung der Nasa(öffnet im neuen Fenster) .
Zu den Punch-Satelliten gehören ein Narrow Field Imager (NFI) und drei Wide Field Imager (WFI). Der NFI ist ein Koronograf, der das helle Licht der Sonne ausblendet, um Details in der Korona der Sonne besser erkennen zu können. Der WFI ist ein heliosphärischer Bildgeber, der den sehr schwachen, äußersten Teil der Sonnenkorona und den Sonnenwind selbst betrachtet.
Wenn diese Sonnenwindstrukturen von der Sonne das Magnetfeld der Erde erreichen, können sie eine Dynamik in Gang setzen, die sich auf die Strahlungsgürtel der Erde auswirkt.
Sichtfeld und Raketenstart
Die Daten von Punch sollen mit der Nasa-Sonde Parker Solar Probe , die durch die Korona der Sonne fliegt, kombiniert werden. Gemeinsam decken beide Sonden ein Sichtfeld von etwas mehr als einem Kilometer bis zu über 260 Millionen Kilometern ab.
Die Mission soll nach einer 90-tägigen Phase der Inbetriebnahme nach dem Start mindestens zwei Jahre lang wissenschaftliche Daten liefern. Der Start soll von Vandenberg-Raumhafen in Kalifornien (USA) am 3. März 2025, um 4:09 Uhr (MEZ) starten. Die Mission wird gemeinsam mit dem neuen Spherex-Weltraumteleskop starten.