Feldlinien im Satellitenblick
13. März 2015
Am Donnerstagabend um 10:44 Uhr Ortszeit startete in Cape Canaveral eine Atlas V-421-Rakete, beladen mit vier identischen Erdbeobachtungs-Satelliten an Bord. Da war es in Mitteleuropa schon Freitag 6:44 Uhr.
Schon zwei Stunden später waren die Satelliten in ihren Umlaufbahnen angekommen. Gemeinsam bilden sie das Magnetospheric Multiscale (MMS) - Projekt, ein System zur detailierten Beobachtung eines Phänomens namens "magnetic reconnection" (magnetische Wiederverbindung).
Feldlinien springen explosionsartig über
Darunter verstehen die NASA Wissenschaftler folgendes: Wenn sich die Magnetfelder von Planeten oder Sonnen und anderen Sternen verschieben, lösen sich an den Grenzbereichen der Pole einzelne magnetische Feldlinien ab und gehen neue magnetische Bindungen in andere Richtungen ein. Im Moment der Ablösung kommt es an diesen Stellen zum explosionsartigen Auswurf von Partikeln in den Weltraum – beinahe in Lichtgeschwindigkeit.
Auf der Sonne findet dieses Phänomen regelmäßig statt – in Form koronaler Massenauswürfe, die von der Erde als Sonnenflecken zu sehen sind. Aber auch auf der Erde kommt es zu solchen Feldlinienablösungen und Wiederverbindungen, wenn auch in viel schwächerer Form. Das versuchen die Satelliten in einer Höhe von 70.811 bis 152.888 Kilometern zu erfassen.
"Wir hatten noch die die Gelegenheit, diesen fundamentalen Prozess in solcher Detailgenauigkeit zu verfolgen", sagte Jim Burch, Leiter der Forschungsgruppe am Southwest research Institute in San Antonio Texas, kurz vor dem Start.
Besseres Verständnis für Sonnenflecken
Die Ergebnisse der Forschung könnten auch für praktische Anwender etwas bieten: In experimentellen Kernfusionsreaktoren tritt das Phänomen nämlich auch auf. Die Forschungen könnten helfen, zu erklären, weshalb es dann häufig zu einem Temperatureinbruch in den Fusionskammern kommt.
Außerdem könnten wertvolle Daten gewonnen werden, um bevorstehende koronale Massenauswürfe der Sonne früher vorhersagen zu können. Schwere Sonnenstürme können auf der Erde technische Kommunikationsanlagen oder Radioübertragungen beeinträchtigen. Sogar Hochspannungsnetze sind durch die damit verbundenen elektromagnetischen Wirkungen schon zusammengebrochen.
Aber auch Astronomen hoffen, mit den Daten viele Phänomene besser zu verstehen, etwa schwarze Löcher oder Neutronen-Sterne.
Um die Daten zu gewinnen, werden sich die vier Satelliten, die mit je 25 Sensoren ausgestattet sind, in Form einer Pyramide positionieren. Die Messungen sollen im September beginnen. Die ganze Mission ist auf zwei Jahre angesetzt.