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Leseprobe: Bewegte Bilder von der Sonne - Das Solar Dynamics Observatory

Dr. Peter Friedrich, Pörnbach

Abbildung 1: Der 4,5 Meter große Satellit SDO in der Hülle einer Atlas V Rakete. [NASA]

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Abbildung 2: Die drei wissenschaftlichen Instrumente sowie Solarzellen und Antenne von SDO [NASA]

Ein neues Sonnenobservatorium im Weltraum hat seinen Betrieb aufgenommen und liefert mit mehreren Hochgeschwindigkeitskameras Bilder im Zehn-Sekunden-Takt. Sein Name lautet "Solar Dynamics Observatory" - kurz SDO. Es wurde am 11. Februar 2010 von der NASA auf die Reise in eine geostationäre Umlaufbahn geschickt.

Nach Abschluss der Instrumentenkalibration erfolgte die Inbetriebnahme von SDO Ende März. Das Observatorium beobachtet nun die Sonne kontinuierlich im optischen und ultravioletten Licht. Drei verschiedene Instrumente teilen sich diese Aufgabe: das "Extreme ultraviolet Variability Experiment" (EVE), die "Atmospheric Imaging Assembly" (AIA) und der "Helioseismic and Magnetic Imager" (HMI).

AIA liefert die meisten Bilder und besteht allein aus vier parallelen Ritchey-Crétien-Teleskopen mit jeweils einer effektiven Brennweite von 4125 mm und einer Öffnung von 200 mm. Die Optik der AIA-Teleskopen ist mit einer sog. Multi-Layer-Beschichtung ausgestattet, die Abbildung bis ins ferne Ultraviolett (EUV) ermöglicht. Durch den Einsatz von speziellen Filtern kann jedes Teleskop Bilder in zwei verschiedenen Wellenlängenbereichen aufnehmen. Sieben der acht Wellenlängenbereiche sind schmalbandig und liegen im EUV zwischen 9,4 nm und 30,4 nm. Der achte Wellenlängenbereich liegt im sichtbaren bzw. nahen UV-Bereich, wobei alternativ nochmals zwischen drei unterschiedlichen breitbandigen Bereichen gewählt werden kann: sichtbares Licht, UV-Licht bei 170 nm und UV-Licht bei 160 nm. Die schmalbandigen EUV-Wellenlängenbereiche sind so ausgewählt, dass sie Spektrallinien verschiedener Ionisationsstufen des Eisens bzw. des einfach ionisierten Heliums entsprechen. Diese wiederum lassen sich unterschiedlichen Temperaturen und damit unterschiedlichen Aktivitätsgebieten der Sonne zuordnen. Die langwelligeren breitbandigen Filter zeigen dagegen verschiedene Tiefen der Photosphäre. Alle zehn Sekunden liefert AIA ein komplettes Bild der Sonne in acht Farbkanälen. Die Kameras mit jeweils 16 MPixeln von 12 µm Größe erreichen zusammen mit der Optik eine Winkelauflösung von rund einer Bogensekunde; damit werden Details von 725 km auf der Sonne aufgelöst. Die aktuellen Bilder kann man sich unter http://sdo.gsfc.nasa.gov/data/aiahmi/rangeform.php ansehen - auch im zeitlichen Ablauf als Film.

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