Gefährliche Strahlung: Forscher wollen Sonnensturm-Frühwarnsystem errichten

Immer wieder schleudert die Sonne gigantische Plasmawolken und Partikelstrahlen ins All, die für Astronauten gefährlich sind. Wissenschaftler wollen daher ein Frühwarnsystem installieren, das rechtzeitig vor den bedrohlichen Sonneneruptionen warnt.

Wenn die Sonne scheint, freut sich der Mensch. Die Strahlen unseres Sterns sorgen hier auf Erden für braunen Teint und Wohlbefinden - für Astronauten im All sind sie aber eine Gefahr. Denn sie sind auch dem Sonnenwind ausgesetzt, eine hauptsächlich aus Protonen, Elektronen und Heliumkernen bestehende Strahlung. Auf der Erdoberfläche kommen diese Partikel zum Glück nicht an - dank des Magnetfelds unseres Planeten.

Eine zusätzliche und besonders große Gefahr für Astronauten und Satelliten stellen Sonneneruptionen dar. Sie entstehen, wenn gewaltige Gasströme an die Oberfläche der Sonne drängen. Die Eruptionen können gewaltig sein: Bis zu 50 Millionen Kilometer große Wolken aus Sonnenplasma brechen von der Sonnenoberfläche aus.

Strahlungsausbrüche finden statt, wenn die solaren Magnetfelder so überdehnt werden, dass sie in eine neue Form springen - wie ein überdehntes Gummiband, das reißt. Dabei wird so viel Energie freigesetzt wie bei der Explosion von einer Milliarde Ein-Megatonnen-Atombomben. Und ein Strom geladener Teilchen wird dabei auf hohe Geschwindigkeiten beschleunigt und ins All hinaus geschleudert.

Auf der Erde ist man vor den Teilchen des Sonnenwindes durch das Magnetfeld und die Atmosphäre geschützt. Ungeschützte Astronauten aber trifft die Partikelstrahlung hart. Nicht nur können sie dadurch Strahlungskrankheit, Sonnenbrand und Krebs bekommen. Die energiereichen Partikel des Sonnenwindes stören auch elektrische Geräte - für eine Weltraummission kann das fatale Folgen haben.

Ein Frühwarnsystem vor Sonnenausbrüchen wäre daher hilfreich - vor allem für die Raumfahrt. Wissenschaftler testen gerade eine neue Methode, die genau dies leisten soll. Mit Hilfe der Nasa-Sonde "Soho" (Solar and Heliospheric Observatory), die seit 1995 Bilder von der Sonne liefert, wollen Arik Posner vom Southwest Research Institute in Texas und seine Kollegen ein solches Frühwarnsystem aufbauen.

Die Wissenschaftler machen sich bei ihren Plänen den Umstand zunutze, dass die Partikelströme aus verschiedenen Teilchen bestehen: Elektronen, Protonen und schwere Ionen. Wenn die Sonne einen Partikelstrom in Richtung Erde jagt, bilden die leichten und fast mit Lichtgeschwindigkeit fliegenden Elektronen die Vorhut. Diese relativ harmlosen Partikel registriert "Soho" zuerst und sendet daraufhin eine Warnung.

So soll es gelingen, eine Stunde im Voraus vor den aggressiven Teilchenstrahlen zu warnen. "Auch wenn das relativ kurzfristig klingt - die Warnung kann kritisch für das Gelingen einer Mission sein", sagt Posner. "Vor allem, wenn sich die Astronauten außerhalb der Raumfähre befinden - beispielsweise bei Aktivitäten auf der Mondoberfläche."

Ein Sonnensturm-Frühwarnsystem könnte angesichts der ambitionierten Pläne der USA einmal enorme Bedeutung erlangen: 2020 wollen die Amerikaner wieder auf den Mond und dort sogar eine feste Basis errichten. Für die Bewohner einer Mondstation, die ohne schützendes Magnetfeld und Atmosphäre auskommen müssen, wäre solch eine Weltraumwetter-Vorhersage sehr hilfreich. Auch eine bemannte Mission zum Mars, die die Nasa in etwas fernerer Zukunft plant, könnte auf das Frühwarnsystem zurückgreifen - denn auch während der mehrere Monate dauernden Reise zum Roten Planeten sind die Astronauten der harten Strahlung ausgesetzt.

lub

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