Cluster zum Zweiten

Im April dieses Jahres erstrahlten erstmals seit vielen Jahren wieder Polarlichter am Himmel über Deutschland. Das faszinierende Naturschauspiel war die Folge eines Sturms im normalerweise eher ruhigen Teilchenwind der Sonne. Er traf auf das Erdmagnetfeld und schüttelte es kräftig durch. Wenn diese Sonnen-Orkane besonders heftig sind, können sie technische Systeme stören: 1989, bei dem folgenschwersten geomagnetischen Sturm des 20. Jahrhunderts, fiel in der kanadischen Provinz Quebec neun Stunden lang der Strom aus, in Unterseekabeln im Atlantik und Pazifik kam es zu heftigen Spannungsschwankungen, und in einer Chip-Firma im Nordosten der USA wurde die Produktion lahmgelegt. In jüngster Zeit wird zunehmend ein Einfluß des Sonnenwinds auf das Erdklima diskutiert. Deshalb hat die ESA im Juli das erste Paar ihres Satellitenquartetts Cluster II in den erdnahen Raum geschossen, in diesem Monat wird das zweite folgen. Die Sonden sollen detailliert die Auswirkungen des Sonnenwindes auf das Erdmagnetfeld erforschen. Ursprünglich sollten die vier identischen Satelliten schon 1996 beim Jungfernflug der Europarakete Ariane 5 dabei sein. Die Rakete explodierte jedoch kurz nach dem Start, die Fracht im Wert von 840 Millionen Mark war verloren. Cluster bildet eine zentrale Komponente eines Mitte der achtziger Jahre ins Leben gerufenen internationalen Projekts zur Erforschung des Sonnenwindes und dessen Einfluß auf die Erde. Deshalb beschloß die ESA, einen zweiten Versuch zu unternehmen. Gebaut wurden die Satelliten unter der Federführung des Friedrichshafener Unternehmens Dornier Satellitensysteme, das kürzlich mit dem britischen Partner Matra Marconi Space zur neuen Astrium GmbH fusionierte. An der Entwicklung einer Vielzahl der wissenschaftlichen Instrumente sind deutsche Institute maßgeblich beteiligt. Eine besondere Bedeutung erhält die Mission, weil sich die Sonne gerade kurz vor dem Höhepunkt ihres elfjährigen Aktivitätszyklus befindet. In diesen Phasen stößt sie verstärkt elektrisch geladene Teilchen aus, die mit über drei Millionen Kilometern pro Stunde durch das Planetensystem rasen und auf das Magnetfeld der Erde prallen. Es wird daher in den nächsten Jahren wohl zu mehr Polarlichtern und auch zu mehr technischen Störungen kommen. Aus Kostengründen werden dieses Mal die vier Sonden im Zweierpack jeweils von einer russischen Sojus-Rakete in ihre Erdumlaufbahnen gebracht. Diese sind so gewählt, daß das Quartett im Flug die Spitzen eines gedachten gleichseitigen Tetraeders bildet. So wird es erstmals möglich sein, die Verhältnisse in der Magnetosphäre innerhalb eines bestimmten Volumens, also räumlich, zu erforschen. Außerdem wird man die Abstände der Satelliten zwischen etwa 1000 und 18 000 Kilometern variieren, um die Vorgänge auf unterschiedlichen Größenskalen verfolgen zu können – ebenfalls ein Novum in der Weltraumforschung.

Thomas Bührke