HELSINKI – Nach einem Jahrzehnt der Vorbereitungen starten die Europäische Weltraumorganisation und die Chinesische Akademie der Wissenschaften ein Raumschiff, das das Magnetfeld der Erde anstarren und herausfinden soll, wie es funktioniert. Denn anscheinend ist das unsichtbare Kraftfeld unseres Planeten nicht so zuverlässig, wie wir es gerne hätten.

Die Mission Solar wind Magnetosphere Ionosphere Link Explorer (SMILE) – und ja, sie haben sich wirklich für dieses Akronym entschieden – soll am 18. Mai um 23:52 Uhr Eastern Time (0352 UTC am 19. Mai) mit einer Vega-C-Rakete von Kourou in Französisch-Guayana abheben. Das 2.200 Kilogramm schwere Raumschiff, darunter 1.500 kg Treibstoff, wird etwa einen Monat damit verbringen, 90 % seines Treibstoffs zu verbrennen, um in eine stark elliptische Umlaufbahn zu gelangen, die es 121.000 Kilometer über dem Nordpol bringt. Von dort aus wird es mit Weitfeld-Röntgen- und Ultraviolettkameras beobachten, wie die Sonne mit dem Magnetfeld unseres Planeten spielt.

Die Mission wurde 2015 aus 13 Vorschlägen wettbewerblich ausgewählt – das ist sozusagen der wissenschaftliche Gewinner einer Reality-Show. Ihr Ziel: zu verstehen, wie die Magnetosphäre uns vor Sonnenwind und koronalen Massenauswürfen schützt – und wann sie versagt, denn sie versagt, und die Ergebnisse sind nicht schön.

„Indem wir tatsächlich diese Form sehen, diese ganze Region sehen, werden wir ein viel besseres Verständnis dieser Wechselwirkung zwischen Sonne und Erde bekommen“, sagte Colin Forsyth, europäischer Co-Hauptforscher von SMILE, während einer Pressekonferenz vor dem Start am 26. März. Er fügte hinzu, dass die Magnetosphäre „diese geladenen Teilchen um uns herum ablenkt. Sie fängt einige von ihnen ein und schützt uns vor diesen geladenen Teilchen, die sonst in unsere Atmosphäre gelangen und große Probleme verursachen würden.“

Zu diesen „großen Problemen“ gehören der geomagnetische Sturm von 1989, der das Stromnetz von Quebec lahmlegte, und das Carrington-Ereignis von 1859 – der intensivste Sonnensturm in der aufgezeichneten Geschichte – der Telegrafensysteme in Brand setzte und den Himmel mit Polarlichtern erleuchtete. Ein ähnliches Ereignis heute würde Raumfahrzeuge und Astronauten gefährden und wirtschaftlich verheerende elektronische Störungen am Boden verursachen. Also ja, das zu verstehen, ist wichtig.

SMILE wird die erste globale Röntgenbildgebung der Magnetosphäre mit Hilfe der sogenannten Sonnenwind-Ladungsaustausch-Emission liefern – eine schicke Art zu sagen, dass es die Röntgenstrahlen einfängt, die entstehen, wenn hochgeladene Sonnenwindionen auf neutrale Atome treffen. Das weiche Röntgeninstrument, entwickelt von der Universität Leicester in Großbritannien, verwendet Hummeraugen-Optik und einige der größten CCDs, die je im Weltraum geflogen sind, die auf minus 120 Grad Celsius gekühlt werden müssen. Denn natürlich ist in der Weltraumwissenschaft nichts einfach.

Die Mission ist das erste Mal, dass ESA und China gemeinsam eine Weltraummission entworfen, implementiert, gestartet und betrieben haben. Die ESA stellt die Nutzlast und das Servicemodul (mit Airbus als Hauptauftragnehmer), während die CAS für drei wissenschaftliche Instrumente und den Missionsbetrieb verantwortlich ist. Die Daten werden an die antarktische Bodenstation O'Higgins, betrieben vom DLR, und die chinesische Bodenstation Sanya gesendet. ESA-Wissenschaftsdirektorin Carole Mundell bemerkte, dass die Zusammenarbeit zeigt, wie Wissenschaft Teams über politische Grenzen hinweg vereinen kann – was nett ist, angesichts der Tatsache, dass die ESA Pläne, Astronauten zur chinesischen Raumstation Tiangong zu schicken, auf Eis gelegt hat und Chinas Partnerschaft mit Russland die Zusammenarbeit bei der Monderkundung weitgehend ausschließt.

Die Mission sollte ursprünglich 2021 starten, wurde aber aufgrund von Exportkontrollbewertungen, COVID-19 und einem technischen Problem in der Produktionslinie eines Subsystembauteils verzögert, das den Starttermin am 9. April verschob. Die Verzögerungen bedeuten, dass SMILE das alle 11 Jahre stattfindende Sonnenmaximum verpassen wird, obwohl es für seine wissenschaftlichen Ziele noch nah genug dran ist. Der Start der Vega C wird der siebte für die Rakete sein und der erste, bei dem das italienische Unternehmen Avio die Rolle des Startbetreibers übernimmt.

SMILE wird etwa 40 Stunden jeder 2-tägigen Umlaufbahn damit verbringen, die Auswirkungen von Sonnenwind und koronalen Massenauswürfen auf die Magnetosphäre und Ionosphäre der Erde zu beobachten, plus 45 Stunden ununterbrochene Aurora-Beobachtungen.