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Sonnen-Sonde Heiße Kiste

Eine Reise (fast) ins Innere der Sonne - klingt verrückt? Doch genau das hat die US-Weltraumbehörde Nasa vor. Die Sonde soll ein altes Rätsel lösen.

Kernfusion kann manchmal eine ganz praktische Sache sein. Wenn Sie zum Beispiel heute im Schein der lauen Abendsonne im Biergarten sitzen, dann sorgt rund 150 Millionen Kilometer von Ihnen entfernt die Verschmelzung von Wasserstoffkernen zu Helium dafür, dass Sie nicht frösteln. In jeder Sekunde - und seit Beginn dieses Textes sind rund 15 vergangen - verbrennt unser Stern rund 564 Millionen Tonnen Wasserstoff und macht daraus 560 Millionen Tonnen Helium.

An ihrer Oberfläche, wenn man es mal so nennen will, ist die Sonne ungefähr 5500 Grad Celsius warm. "Das ist eigentlich relativ kühl", sagt Bernd Inhester vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung in Göttingen. Doch weiter draußen, in der sogenannten Korona, bei einer Sonnenfinsternis ist diese als Strahlenkranz sichtbar, kann es Temperaturen jenseits der Eine-Million-Grad-Marke geben. "Thermodynamisch kann man eigentlich nicht verstehen, wie die Atmosphäre so viel Energie bekommt", sagt Inhester.

Wie es dazu kommt, wie die Korona im Detail aufgeheizt wird, das wissen Forscher tatsächlich bis heute nicht. Theorien gibt es viele. Wahrscheinlich, so vermutet man mittlerweile, spielen auch Schallwellen eine Rolle. Denn unsere Sonne schickt nicht nur Licht ins All, sie macht auch ordentlich Lärm.

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Nasa: Eine Sonde namens "Parker"

Foto: JHUAPL/ AP

Doch wie funktioniert der Hitzetransport genau? Zwar gibt es schon eine ganze Zahl von Sonnenobservatorien wie "SDO" oder "Soho", doch erst eine neue Nasa-Mission, die "Parker Solar Probe", soll im kommenden Jahr Antworten liefern - und sich der Sonne dafür bis auf rund 6,5 Millionen Kilometer nähern.

Sechseinhalb Millionen Kilometer, das mag beim ersten Hinhören immer noch nach recht viel klingen. Nach Sicherheitsabstand und Komfortzone. Doch das ist Quatsch. Noch kein Raumfahrzeug ist unserem Stern jemals so dicht auf die Pelle gerückt, noch keines musste mit so viel Strahlung und Hitze klarkommen. Der bisherige Rekordhalter, die deutsch-amerikanische "Helios 2" war in den Siebzigern und Achtzigern sieben Mal weiter entfernt, als die neue Sonde es sein soll.

"Vollgeladen mit Neuerungen"

Die US-Weltraumbehörde hat die "Parker Solar Probe" nun näher vorgestellt. Diese werde "Fragen über Solarphysik beantworten, die uns seit mehr als sechs Jahrzehnten umtreiben", sagt Nasa-Wissenschaftlerin Nicola Fox. "Es ist ein Raumschiff, vollgeladen mit technologischen Neuerungen, die viele der größten Mysterien um unseren Stern herum lüften werden."

Zur wichtigsten technischen Ausstattung der Sonde gehört der Hitzeschild aus sogenanntem kohlenstofffaserverstärkten Kohlenstoff . Er soll um die zwölf Zentimeter dick sein und mit Temperaturen von mehr als 1400 Grad Celsius umgehen können. Nur im Schatten des Schildes können die wissenschaftlichen Instrumente den Höllenritt zur Sonne überhaupt überstehen.

Zur Energieversorgung gibt es - und das klingt zunächst passend - Solarzellen. Doch wenn die "Parker Solar Probe" unserem Stern zu nah kommt, müssen die meisten von ihnen trotzdem eingeklappt werden. Zu ihrem eigenen Schutz. Dann liefern nur noch ein paar besonders hitzefeste Module Energie. Und die werden auch nur durch Kühlflüssigkeit vom Überhitzen abgehalten.

"Man würde sich nicht am Gas verbrennen, sondern an der Strahlung"

Die Dichte der Korona ist niedrig. "Wenn man einen Finger in die Atmosphäre halten könnte, würde man sich diesen nicht am Gas verbrennen, sondern an der Strahlung", sagt Max-Planck-Forscher Inhester, der nicht direkt an den Arbeiten mit der Nasa-Sonde beteiligt ist. "Man muss sich das vorstellen wie bei Würstchen auf einem Grill. Die werden auch nicht vom heißen Luftstrom gegrillt, sondern von der Infrarotstrahlung der Kohlen."

Die Messgeräte der "Parker Solar Probe" werden Zusammensetzung und Geschwindigkeitsverteilung der Teilchen in der dünnen, heißen Korona untersuchen. Das lässt einerseits Rückschlüsse auf den Aufbau der Außenbezirke der Sonne zu. Und andererseits soll sich so besser klären lassen, wie genau Schallwellen ihre Energie an die hoch ionisierten Partikel abgeben können.

Mindestens 24 Mal soll die Sonde um die Sonne kreisen. Ihre Forschungsergebnisse kann sie nur dann zur Erde funken, wenn sie auf ihrer Bahn einen Mindestabstand zum Zentralgestirn hat. Denn die Antenne wird zu ihrem eigenen Schutz eingefahren, wenn es zu heiß ist.

Neben dem Rekord beim Mindestabstand zur Sonne könnte sie "Helios 2" übrigens noch einen weiteren Titel abluchsen - und zwar den des schnellsten vom Menschen gebauten Objektes. In der Nähe der Sonne soll die "Parker Solar Probe" wegen der starken Gravitation mit 200 Kilometern pro Sekunde dahinschießen, das wäre drei Mal so viel wie der bisherige Rekord.

Es ist das erste Mal, dass die Nasa eine Sonde nach einer noch lebenden Person benennt. Gewürdigt wird der Astrophysiker Eugene Parker, 89, von der University of Chicago. Er hatte vor allem den Sonnenwind erforscht, also den Teilchenstrom, den die Sonne permanent ins All bläst, und diesem sogar seinen Namen gegeben.

Er fühle sich sehr geehrt, sagt Parker nun. "Die Sonde fliegt in eine Gegend des Weltalls, die wir noch nie erkundet haben. Es ist sehr aufregend, dass wir da endlich hinschauen können. Ich hätte gerne detailliertere Messungen der Sonnenwinde. Ich bin mir sicher, es wird einige Überraschungen geben."

Mit Material von dpa