Sonne: Das Solar Dynamics Observatory (SDO) nimmt seine Arbeit auf

Die Sonne im extremen Ultravioletten | Mit dem Instrument "Atmospheric Imaging Assembly" an Bord des Sonnenforschungssatelliten SDO gelang diese Falschfarbenaufnahme der Sonne am 30. März 2010 im ultravioletten Licht. Sie zeigt vor allem die Korona, die äußere Atmosphäre der Sonne. Die Rottöne entsprechen ionisiertem Helium bei einer Temperatur von 80 000 Kelvin und ionisiertem Eisen bei einer Million Kelvin. Der große Bogen oben links besitzt den 30-fachen Durchmesser der Erde.

Mitte April begann der neueste Sonnenforschungssatellit der US-Raumfahrtbehörde NASA, das Solar Dynamics Observatory (SDO) mit der systematischen Beobachtung der Sonne. Von nun an werden seine drei Hauptinstrumente das Tagesgestirn rund um die Uhr im Blick behalten und pro Tag eine Datenmenge von 1,5 Terabyte zur Erde funken. Dies entspricht rund 2100 CD-ROMs pro Tag.

SDO wurde am 11. Februar 2010 gestartet (wir berichteten) und befand sich seitdem in einer Test- und Kalibrierphase. Nun wurden die ersten faszinierenden Aufnahmen und Filme des neuen Satelliten präsentiert. Sie weisen teilweise eine bis zu zehnfach höhere Auflösung auf als alle Bilder, die von bislang geflogenen Sonnenforschungssatelliten wie Soho oder Stereo-A und -B stammen. Besonders eindrucksvoll sind die Filme von Vorgängen auf der Sonne, wie dieser besonders großen Protuberanz mit dem 30-fachen Durchmesser der Erde.

Weitere faszinierende Filme von den Vorgängen auf der Sonne finden sich hier.

An SDO ist auch Deutschland beteiligt: Am Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung in Katlenburg-Lindau wurde mit Unterstützung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) ein Nutzerdatenzentrum für Sonnenforscher eingerichtet. Es erlaubt den freien Zugriff auf die Flut an Bildern und Messdaten.

SDO ist mit drei Instrumenten zum Studium des Tagesgestirns ausgerüstet. Mit dem Helioseimic and Magnetic Imager (HMI) wird die gesamte Sonnenscheibe ständig im Blick gehalten. Die Auflösung von HMI ist dabei deutlich besser als diejenige der Vorgängersonde Soho.

Bildqualität von SDO im Vergleich mit anderen Sonnenforschungssatelliten | Die Röntgenbilder von SDO enthalten pro Aufnahme 4096 Pixel in 4096 Zeilen. Damit liegt die Auflösung beträchtlich höher als beim US-Fernsehen in Standardauflösung oder auch HDTV. Die Kamerasysteme der Sonnensonden Soho und Stereo-A und -B haben ebenfalls eine erheblich schlechtere Auflösung.

Das Atmospheric Imaging Assembly (AIA) beobachtet die Sonnenatmosphäre, also die Chromosphäre und die Korona, in insgesamt zehn unterschiedlichen Wellenlängen. AIA nimmt alle zehn Sekunden Bilder der Sonne in den zehn Wellenlängen auf und erreicht dabei eine räumliche Auflösung von etwa einer Bogensekunde. Mit AIA soll der Zusammenhang zwischen Vorgängen auf der Sonnenoberfläche mit dem Sonnenwind und den Strahlungsausbrüchen in der Sonnenatmosphäre im Detail erkundet werden.

Das dritte Instrument, das Extreme Ultraviolet Variability Instrument (EVE) misst die Strahlung der Sonne im extremen Ultravioletten, einer Strahlung, die etwas energieärmer ist als Röntgenstrahlung. EVE erreicht dabei eine räumliche Auflösung, die bis zu 70-mal so gut ist wie diejenige aller Vorgängerinstrumente.

Im Bereich des extremen Ultravioletten ist unsere Sonne sehr variabel und kann ihre Helligkeit je nach Wellenlänge innerhalb von Sekunden bis wenigen Stunden um bis zu einen Faktor 1000 während einer Sonneneruption ansteigen lassen. EVE sollte uns hier erstmals Einblicke in das Werden und Vergehen derartiger Eruptionen bieten.

Tilmann Althaus