Neuer Glanz für Sunrise-Teleskop
Die Ballonmission Sunrise soll in zwei Jahren erneut abheben. Der Hauptspiegel des Teleskops wurde jetzt mit einer frischen Aluminiumschicht bedampft.
Die Ballonmission Sunrise, die aus einer Flughöhe von mehr als 35 Kilometern ein hochauflösendes Teleskop auf die Sonne richtet, bereitet sich auf ihren nächsten Flug vor. Im Sommer 2021 soll das Observatorium auf seine dritte Forschungsreise aufbrechen. Die Vorbereitungsarbeiten am Hauptspiegel, dem ein Meter großen Herzstück des Teleskops, haben bereits begonnen. Am Calar Alto Observatorium im Süden Spaniens wurde der Spiegel jetzt mit einer neuen Aluminiumschicht bedampft. Wissenschaftler und Ingenieure des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung (MPS) in Göttingen, das die Mission leitet, haben die Arbeiten dort begleitet.
Sunrise ist eine abenteuerliche Mission: Getragen von einem riesigen Heliumballon schaut das unbemannte Observatorium aus einer Flughöhe von mehr als 35 Kilometern auf die Sonne; nach mehrtägigem Flug folgt dann die halsbrecherische Landung am Fallschirm. Zweimal bereits hat der empfindliche Hauptspiegel des Sunrise-Teleskops die tollkühne Forschungsreise mit Sonnenblick unbeschadet überstanden. „Ganz spurlos geht ein solcher Flug an dem Spiegel aber nicht vorbei“, erklärt Sunrise-Projektleiter Dr. Andreas Lagg vom MPS. Die äußere Schicht aus spiegelndem Aluminium leidet und muss deshalb vor jedem weiteren Flug erneuert werden.
Teleskopen, die vom Boden aus ins All schauen, geht es nicht anders: Wind und Wetter setzen auch ihrer dünnen Aluminiumschicht zu. Das Calar Alto Observatorium in der Sierra de los Filabres im Süden Spaniens, welches das Andalusische Institut für Astrophysik (IAA), ein Partner der Sunrise-Mission, betreibt, verfügt deshalb über eine eigene Anlage, um Spiegel mit einer neuen Aluminiumschicht zu versehen. Auch der Sunrise-Spiegel wurde dort nun auf Vordermann gebracht.
„Alles hat wunderbar geklappt“, freut sich MPS-Wissenschaftler Dr. Achim Gandorfer, der zusammen mit weiteren MPS-Kolleginnen und -Kollegen, vor Ort war. „Der Spiegel ist wieder so gut wie neu.“
Bis das gute Stück erneut abheben darf, wird allerdings noch etwas Zeit vergehen. Der dritte Flug von Sunrise ist für Juni 2021 geplant. Bis dahin sind auch die wissenschaftlichen Instrumente, die das Sonnenlicht des Teleskops nutzen und auswerten, startklar. Sunrise III wird mit drei Messinstrumenten ausgestattet sein. Diese messen die Magnetfelder an der Oberfläche der Sonne, untersuchen ihre ultraviolette (UV-)Strahlung sowie ihr sichtbares Licht bis hin zur nahen Infrarotstrahlung. „Durch unsere Messinstrumente erhalten wir Informationen aus verschiedenen Schichten der Sonne“, erklärt Missionsleiter Prof. Dr. Sami K. Solanki, Direktor am MPS. „Mit Sunrise lässt sich die vertikale Schichtstruktur der Sonnenatmosphäre mit bisher unerreichter Genauigkeit bestimmen“, fügt er hinzu. Neben dem Teleskop selbst trägt das MPS den UV-Spektrographen SUSI, die Lichtverteileinheit ISLiD und den 320 Terabyte-Datenspeicher an Bord zur Mission bei.
Ebenso entscheidend für den einzigartigen Blick auf die Sonne ist die Flughöhe des Observatoriums. „Der Beobachtungsstandort in der Stratosphäre ist der jedes irdischen Sonnenteleskops überlegen. Und das ohne die immensen Kosten einer Weltraummission“, erklärt Lagg. In der Stratosphäre angekommen hat Sunrise mehr als 95 Prozent der Atmosphäre unter sich gelassen. Diese wabernde Luftschicht schluckt einen Großteil der ultravioletten Strahlung von der Sonne, die Informationen über die äußeren Schichten des Gasballs enthält. Bodengebundenen Teleskopen steht dieser Teil der Strahlung deshalb nicht zur Verfügung.
Außerdem stören die ständigen Luftbewegungen in der Atmosphäre den Blick von der Erdoberfläche. Ununterbrochene Beobachtungen über mehrere Stunden hinweg sind nahezu unmöglich. „Sunrise hingegen hat das Potential zu verfolgen, wie sich einzelne Strukturen auf der Sonne über einen deutlich längeren Zeitraum hinweg verändern und entwickeln“, so Solanki.
Die Sunrise-Mission wird geleitet vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS) in Göttingen. Das Institut entwickelt zudem das Teleskop des Observatoriums, den UV-Spektrographen SUSI, die Lichtverteilungseinheit und den Bordspeicher. Das National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ), das Andalusische Institut für Astrophysik (IAA), das Leibniz-Institut für Sonnenphysik (KIS) in Freiburg sowie das Applied Physics Laboratory der Johns Hopkins University in den USA tragen weitere Messinstrumente und entscheidende Hardware-Komponenten zu der Mission bei. Ein weiterer Partner ist die Columbia Scientific Balloon Facility (CSBF) der amerikanische Weltraumagentur NASA. Bereits zweimal, 2009 und 2013, ist Sunrise abgehoben und nach erfolgreichem Flug nach mehreren Tagen wieder gelandet.
