Das Projekt STEREO (Solar TErrestrial RElations Observatory) besteht aus zwei identischen Raumsonden, die die Sonne und die Wechselwirkung ihrer Teilchenausbrüche und Felder mit der Magnetosphäre der Erde erstmalig dreidimensional beobachten sollen (Stereoeffekt).
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Wissenschaftliche Ziele
- Verständnis der Ursachen und Mechanismen der koronalen Masseauswürfe (englisch coronal mass ejections, CME)
- Beschreibung der Ausbreitung koronaler Masseauswürfe in der Heliosphäre
- Entdeckung der Mechanismen und Stellen der Beschleunigung der Partikel in der unteren Korona und im interplanetaren Raum.
- Ermittlung der genauen Struktur des Sonnenwindes.
Missionsverlauf
Die beiden Sonden STEREO A und STEREO B wurden aufeinander montiert und ohne Doppelstartvorrichtung in der Langversion der 3,05 m (10 Feet) breiten Composite Nutzlastverkleidung einer Delta II untergebracht. Der Start erfolgte, nach einer langen Reihe von Verschiebungen, am 26. Oktober 2006 um 0:52 Uhr UTC von Cape Canaveral in Florida aus. Die Delta II 7925-10L transportierte die Raumsonden in eine hochelliptische Erdumlaufbahn mit einem Apogäum von etwa 400.000 km Höhe. Das Apogäum liegt dabei in der Ebene der Mondbahn und ist etwas weiter von der Erde entfernt als die Mondbahn.
Während mehrerer Erdumläufe werden sich die Raumsonden voneinander entfernen. Dann führen STEREO A (Ahead) und B (Behind) am 15. Dezember 2006 ein Swing-by am Mond aus, wobei STEREO A den Mond in einer Entfernung von 5.936 km passieren soll und STEREO B in 10.745 km. STEREO A überschreitet dadurch die Fluchtgeschwindigkeit des Erde-Mond-Systems und fliegt der Erde, in ihrer Umlaufbahn um die Sonne, voraus. STEREO A tritt dabei in eine Sonnenumlaufbahn ein, die etwas innerhalb der Sonnenumlaufbahn der Erde liegt und deren Umlaufzeit 346 Tage beträgt. STEREO A umkreist dadurch die Sonne schneller als die Erde und läuft jedes Jahr gegenüber der Erde um 22° weiter auf ihrer Umlaufbahn nach vorne.
STEREO B soll hingegen, durch den Swing-by, auf eine wesentlich größere Erdumlaufbahn gebracht werden. Danach ist geplant, dass sie am 21. Januar 2007 erneut den Mond erreicht, diesmal jedoch über der entgegengesetzten Seite der Erde. Bei diesem zweiten Swing-by in 16.029 km Höhe soll STEREO B auf Fluchtgeschwindigkeit beschleunigt werden und in Umlaufrichtung der Erde um die Sonne davonfliegen. Stereo B tritt dadurch auf eine Sonnenumlaufbahn mit 388 Tagen Umlaufzeit ein. STEREO-B umkreist dadurch die Sonne langsamer als die Erde und bleibt um 22° pro Jahr auf ihrer Umlaufbahn gegenüber der Erde zurück. Deshalb werden sich die beiden STEREO-Sonden möglicherweise nach ca. acht Jahren auf der der Erde gegenüberliegenden Seite der Sonne begegnen. [1] [2]
Aufbau der Sonden
Die beiden Sonden sind identisch und wurden vom Applied Physics Laboratory (APL) der Johns Hopkins University in Laurel, Maryland gebaut. Das APL installierte auch die Instrumente und überwacht die Mission der Sonden nach dem Start. Die Raumsonden sind jeweils 1,14 m hoch, 2,03 m lang und 1,22 m (mit ausgefahrenen Solarkollektoren 6,47 m) breit. Die Sonden sind dreiachsig stabilisiert und wiegen vollgetankt jeweils 620 kg. Der Energieverbrauch jeder Sonde beträgt 475 Watt. Die Datenübertragung zur Erde erfolgt mit 720 Kbps, jede der Raumsonden verfügt über 1 GByte interner Speicherkapazität.
Instrumente
Die beiden STEREO-Sonden haben jeweils die gleichen vier Instrumente bzw. Instrumentenpakete an Bord.
Sun Earth Connection Coronal and Heliospheric Investigation (SECCHI)
- SECCHI ist ein Instrumentenpaket, welches aus vier einzelnen Instrumenten besteht: einer Ultraviolett-Kamera, zwei Weißlicht-Koronografen und einer Kamera zur Beobachtung der Heliosphäre. Diese Instrumente werden die koronalen Massenauswürfe auf ihrer Reise von der Geburt auf der Sonnenoberfläche an durch die Sonnenkorona und den interplanetaren Raum bis zum anschließenden Auftreffen auf der Erde mit einer dreidimensionalen Auflösung beobachten. SECCHI wurde unter Leitung des Naval Research Laboratory in Washington (D.C.) entwickelt.
STEREO/WAVES (SWAVES)
- SWAVES wird die von der Sonne erzeugten Radiostörungen auf ihrem Weg von der Sonne bis zur Erde verfolgen. Das Instrument wurde unter Leitung des Observatoire de Paris-Meudon und des Goddard Space Flight Centers entwickelt.
In-situ Measurements of PArticles and CME Transients (IMPACT)
- IMPACT wird die dreidimensionale Verteilung und die Plasmaeigenschaften der energiereichen Sonnenpartikel ermitteln und das lokale Magnetfeld messen. IMPACT wurde unter Leitung der University of California, Berkeley entwickelt.
PLAsma and SupraThermal Ion Composition (PLASTIC)
- PLASTIC wird die Plasmaeigenschaften von Protonen, Alphateilchen und schweren Ionen studieren. Das Instrument wird die Massen- und Ladungsverteilung der schweren Ionen und die Unterschiede zwischen dem Plasma der koronalen Massenauswürfe und dem umgebenden Plasma ermitteln. PLASTIC wurde unter Leitung der University of New Hampshire entwickelt.
Siehe auch
Weblinks
- STEREO-Homepage (englisch)
- SECCHI Homepage beim US Naval Reseach Laberatory (englisch)
- SWAVES Homepage (englisch)
- IMPACT Homepage (englisch)
- PLASTIC Homepage (englisch)
- Solar Terrestrial Relations Observatory (STEREO) Press Kit/October 2006
Quellen
- ↑ SpaceflightNow: Spacecraft launched to see the sun in a new dimension (25. Oktober 2006, englisch)
- ↑ NASA: STEREO-PressKit (PDF-Format, 1,3 MB, englisch)