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ESA Vigil – Eine Mission zur Früherkennung von Sonnenstürmen: kolossale koronale Massenauswürfe

Vor dem Hintergrund möglicher hochaktiver Sonnenstürme plant die europäische Weltraumorganisation European Space Agency „ESA“ mit Sitz in Paris das Überwachungsprogramm VIGIL. Die finale Realisation der Mission ist für Mitte der 2020er Jahre angedacht. Ein Bericht zu Ursache und Auswirkungen eines Phänomens welches in regelmäßigen Abständen wiederkehrt. Zum Glück weit von uns entfernt, doch ab und an trifft es die Erde – unseren Planeten.

Normalerweise wird der kontinuierliche Strom elektrisch geladener Teilchen vom Magnetfeld der Erde abgeschirmt, jedoch nicht kolossale koronale Massenauswürfe, sogenannte Sonnenstürme. Das gesamte elektromagnetische Spektrum von niederfrequenten Radiowellen über sichtbares Licht bis hin zu hoch energetischen Röntgen- und Gammastrahlen könnte uns im Falle koronaler Massenauswürfe treffen.

Sonnenstürme können sich auf Stromnetze auswirken und die Energieversorgung lahmlegen. In einer Veröffentlichung der ESA in 2018 zu ESA VIGIL wird Luha-Pekka Luntama, verantwortlich für das Weltraumwetter im Missionskontrollzentrum der ESA in Darmstadt, zitiert: „Eine der besten Möglichkeiten, die sich schnell ändernde Sonnenaktivität zu beobachten, besteht darin, ein spezielles Raumfahrzeug etwas von unserer direkten Linie zur Sonne entfernt zu positionieren, so dass es die “Seite” unseres Sterns beobachten kann, bevor diese sich in das Blickfeld dreht“, Juha-Pekka weiter: „Die Raumsonde würde entscheidende Daten liefern, die uns helfen werden, erdnahe Auswürfe zu erkennen, unsere Vorhersagen über die Ankunftszeit auf der Erde zu verbessern und fortgeschrittenes Wissen über aktive Regionen auf der Sonne zu liefern, während sie sich in Sicht drehen.“

Lagrange points article

Lagrange Punkte: Die nach Joseph-Louis Lagrange benannten Punkte sind Orte, in denen zwischen zwei ­Himmelskörpern ein gravitativer Gleichgewichtszustand eintritt, so dass eine Raumsonde an dieser Stelle scheinbar „verharrt“. In ­jedem dieser Himmelskörpersysteme lassen sich insgesamt fünf sog. Liberationspunkte L1 bis L5 finden, auf denen sich die Gravitationskräfte die Waage halten. Bild: ESA

Einer dieser Punkte ist der 5. Lagrange-Punkt. Er liegt in seiner Umlaufbahn 60 Grad hinter der Erde und sei somit in der Lage, Massenauswürfe von der Seite zu erfassen. So könnten Frühwarnungen und Schätzungen zu Geschwindigkeit, Richtung und Ankunftszeit der Ereignisse ausgegeben werden.

Neuer Name für „Lagrange“

Im Februar 2022 war für die Mission nach einer Ausschreibung ein neuer Name gefunden: ESA ­Vigil – Im Lateinischen bedeutet „vigilis exceptus“ Wachposten oder Wache, während „vigilia“ Wachheit und den Akt der hingebungsvollen Wache bedeutet, was mit der Rolle der Mission in Resonanz steht – ein hingebungsvoller Wächter, der ständig über die Sonne wacht, für die Erde.

Konzept für Realisation im Herbst 2022

Zum Ende 2022 ist geplant das Konzept zur Realisation des Projektes vorzustellen. Das Projekt selbst soll laut Plan etwa 2025 seinen Betrieb aufnehmen und soll so ausgelegt werden, dass es Dank einer besonders robusten Konstruktion auch bei extremen Sonnenstürmen seine Aufgabe erfüllen können soll.

When the Sun strikes pillars b

Im Februar 2022 erfasste der ESA/NASA Solar Orbiter die längste jemals beobachtete solare Protuberanz in einem einzigen Bild zusammen mit der gesamten Sonnenscheibe. Bild: ESA

Erhöhte Protuberanzen im Februar 2022 erkannt

Solar Orbiter war zur richtigen Zeit am richtigen Ort, um dieses atemberaubende Weltraumwetter­ereignis einzufangen und Beobachtungen aufzuzeichnen, die helfen sollen, das Verständnis des Innenlebens der Sonne zu verbessern. Glücklicherweise war dieses Ereignis nicht auf die Erde gerichtet. Wenn dies der Fall gewesen wäre, hätte es die Infrastruktur der Erde beschädigen oder eine Strahlungsbedrohung für Weltraumforscher darstellen können. Um sie und das tägliche Leben auf der Erde zu schützen, braucht es eine andere Mission mit einer neuen Perspektive auf die Sonne: ESA Vigil, die bevorstehende Weltraumwettermission der ESA, soll in wenigen Jahren kontinuierlich über die „Seite“ der Sonne wachen und Vorwarnungen vor Sonnengefahren geben, bevor sie von der Erde aus sichtbar sind. Von seinem Aussichtspunkt am fünften „Lagrange-Punkt“ wird ESA Vigil helfen, das Weltraumwetter vorherzusagen und die Infrastruktur, Satelliten und Bewohner der Erde vor schwer vorhersehbaren und heftigen Sonnenereignissen wie Sonnen­eruptionen und koronalen Massenauswürfen zu schützen.

In der Ausgabe Feuerwehr Fachjournal 15. Juni 2022 im Interview: Dr. Melanie Heil, ESOC Darmstadt

Dr. Melanie Heil beschäftigte sie sich bereits im Physikstudium mit kosmischer Strahlung und Sonnenaktivität. Sie arbeitet als Koordinatorin der Weltraummissionen und Instrumentenentwicklung mit Bezug zum Weltraumwetter am europäischen Raumflugkontrollzentrum ESOC (European Space Operations Centre) in Darmstadt. Wir haben sie zum Stand des Projektes ESA Vigil und möglichen Konsequenzen eines Sonnen­sturmes befragt. Im Interview in der Ausgabe 15. Juni 2022 Feuerwehr Fachjournal alles zu Ursache, Auswirkungen und Vorhersehbarkeit in Bezug auf aktuelle Beobachtungen und dem 11-Jahres-Zyklus infolge regelmäßiger Magnetfeldumkehrungen der Sonne.

Vera Stegmeier, Feuerwehr Fachjournal

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