Sonnenstürme und ihre Auswirkungen Weltraumwetter

aus der Sendung vom Donnerstag, 30.3.2006 | 22.05 Uhr | SWR Fernsehen

Brodelndes Plasma, gigantische Gasexplosionen, Temperaturen von mehreren Millionen Grad - ganz normale Zustände auf der Sonne. Millionen Tonnen Materie werden in jeder Sekunde ins All geschleudert. Immer wieder treten dabei auch besonders heftige Eruptionen auf: Der Sonnenwind schwillt dann zum furiosen Sonnensturm an. Dieses Weltraumwetter beeinflusst auch das Leben auf der Erde.

Sonnenforscher Volker Bothmer von der Universität Göttingen will die Einflüsse der Sonnenstürme auf unseren Planeten besser verstehen: "Das Spannende ist eben, die Details sichtbar zu machen, verstehen zu lernen, wie diese Dinge die die Erde beeinflussen, von der Sonne zur Erde transportiert werden."

Magnetfeld schützt vor gefährlichen Teilchen

Rast ein Sonnensturm durchs All, schützt uns normalerweise das Magnetfeld der Erde zuverlässig vor seinen gefährlichen, geladenen Teilchen. Nur an den Polen können sie leichter in die Atmosphäre eindringen, weil sie vom Magnetfeld dorthin gelenkt werden. Sichtbares Zeichen dafür sind faszinierende Leuchterscheinungen - die Polarlichter. Besonders heftige Sonnenstürme allerdings können Satelliten zum Absturz bringen, weil sie die empfindliche Steuerelektronik stören. In der Folge drohen Telekommunikations-Ausfälle auf der Erde. Sogar Stromnetze sind dadurch schon zusammengebrochen.

Im All, außerhalb des schützenden Erdmagnetfeldes, wird es auch für Menschen gefährlich - wie im August 1972: Völlig überraschend bricht der stärkste je gemessene Sonnensturm los - zum Glück genau zwischen den Apollo-Missionen 16 und 17. Hätte die Materiewolke die Astronauten bei ihrem Mondspaziergang überrascht, wäre die Strahlendosis vermutlich tödlich gewesen.

Zukünftige bemannte Weltraumabenteuer, etwa zum Mars, werden wesentlich länger dauern als die Mondflüge. Die Astronauten können nur überleben, wenn man die Sonnenstürme zuverlässig vorhersagen kann. Bisher ist das noch nicht möglich. Zwar liefert das Sonnenobservatorium SOHO schon seit 10 Jahren spektakuläre Bilder von Materieausbrüchen. Der Satellit gibt aber nur vage Hinweise auf solche Sonnenstürme, die direkt auf die Erde zurasen. Selbst die Forscher wie Volker Bothmer werden davon immer wieder überrascht.

Schwer zu erkennen: Die Explosionen, die auf die Erde zurasen

"Das große Problem ist, dass wir mit den jetzigen Raumsonden auf die Sonne schauen vom Blickwinkel der Erde aus, und damit sehen wir alle Explosionen die links und rechts von der Sonne weg sausen, aber gerade nicht sehr gut die, die auf uns zu sausen und die betreffen uns halt am meisten."

Genau die soll nun die NASA-Mission STEREO sichtbar machen. Zwei Satelliten werden dabei die Sonne aus unterschiedlichen Perspektiven beobachten. Einer läuft der Erde auf ihrer Bahn um die Sonne voraus, der andere hinterher. Sie sollen erstmals ein dreidimensionales Bild der Sonnenaktivitäten liefern. Eine Perspektive, bei der Volker Bothmer ins Schwärmen gerät: "Man wird das erste Mal mit den beiden STEREO-Satelliten die Materieausstöße von der Sonnenoberfläche bis zur Erde selbst verfolgen können, einschließlich der durch sie hervorgerufenen Effekte."

Wichtige Instrumente der Satelliten sind Made in Germany. Teile der Beobachtungskameras hat Volker Bothmer mit Kollegen am Max Planck Institut für Sonnensystemforschung gebaut und unter Weltraumbedingungen getestet: In Vakuumkammern, bei Temperaturen zwischen minus 190 und plus 150 Grad Celcius. Außerdem mussten mechanische Belastungstests zeigen, ob die Instrumente die Vibrationen beim Start aushalten.

Endlich verlässliche Vorhersagen

Mit den STEREO-Satelliten könnte es endlich verlässliche Vorhersagen des Weltraumwetters geben. Auf ihrer Grundlage kann man dann zum Beispiel GPS- oder Fernseh-Satelliten rechtzeitig abschalten, um ihre empfindliche Elektronik zu schützen. Es gibt mehr Sicherheit für Astronauten, und selbst die Strahlenbelastung in Passagierflugzeugen wird kalkulierbarer. Ganz neue Perspektiven für die Sonnenforschung.

Aber nicht nur Wissenschaftler sollen von dem Projekt profitieren. Im Hamburger Planetarium kann sich künftig jeder live und in 3D die aktuellen Aufnahmen der STEREO-Satelliten anschauen. Für das Publikum ein grandioses Fenster zum Weltall, das unser Zentralgestirn näher rücken lässt.

Der Start der STEREO-Mission ist für den 22. Juli geplant. Wenn dabei alles gut geht, werden die beiden Satelliten vier Jahre lang zuverlässige Vorhersagen des Weltraumwetters liefern und viele Geheimnisse der Sonnenstürme enträtseln.