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T-5: Was ist das Besondere am Solar Orbiter?

OK, alle Besonderheiten des SolarOrbiter hier aufzuzählen werde ich wohl nicht schaffen. Konzentrieren wir uns als auf das „Problem“ mit der Temperatur.

Der Solar Orbiter muss jahrelang in einer der unangenehmsten Regionen des Sonnensystems arbeiten. Die dichteste Annäherung (ungefähr 42 Millionen Kilometer von der Sonne entfernt) wird nur etwas mehr als ein Viertel der Entfernung zwischen Sonne und Erde sein. Das ist dichter, als die Position des inneren Planeten Merkur. Der kommt „nur“ ungefähr 58 Millionen Kilometer an die Sonne ran . Und schon das heißt seine Oberfläche auf ungefähr 430 ° C auf.

Das Hitzeschild ist DER Schlüssel, um diese Mission zu ermöglichen, da der Solar Orbiter der 13-fachen Menge an Sonnenwärme ausgesetzt sein wird, die Satelliten in der Erdumlaufbahn erfahren.

Um die Sonde vor solch extrem hohen Temperaturen zu schützen, haben ESA, Airbus Defence and Space und die anderen Industriepartnern einzigartige Hitzeschild-Technologien entwickelt. So kommt von dem irische Unternehmen Enbio ein neuartiges Produkt namens SolarBlack.

SolarBlack (ein Kalziumphosphatpräparat) wurde auf die äußerste Schicht des Solar Orbiter-Hitzeschilds aufgetragen. Es nimmt hervorragend die Wärme auf, ohne dabei zu zerfallen oder zu verdampfen. Hinter dieser dünnen SolarBlack-Schicht kommen 20 hauchdünnen Schichten aus Titan. Diese können Temperaturen von bis zu 500 ° C standhalten. Dahinter befindet sich eine Lücke, die die Wärme zu den Seiten und vom Raumfahrzeug weg leitet. Nur 10 sternförmige Klammern halten die obere Schicht des Hitzeschilds an der Basis und überbrücken dabei diese Lücke.

Die Basis selbst ist eine 5 cm dicke Aluminiumwabe, die mit 30 Schichten „Nieder“temperaturisolation bedeckt ist. Diese kann Temperaturen von bis zu 300 ° C standhalten. Das gesamte Hitzeschild wird dann mit 10 Titanblättern am Raumfahrzeug befestigt. Diese sind lediglich 1,5 mm dünn.

Natürlich ist der Solar Orbiter auf Sonnenenergie angewiesen, um seinen Strom zu erzeugen. Dies erfolgt durch Sonnengeneratoren, die gedreht werden können. So werden die Generatoren abgewinkelt, wenn sich das Raumfahrzeug in der Nähe der Sonne befindet, damit sie nicht zu heiß werden. Befindet sich der Solar Orbiter jedoch in den äußeren Teilen seiner Umlaufbahn, können die Solarzellen nach vorne gedreht werden, um genügend Energie bereitzustellen.

Der Solar Orbiter enthält eine Sammlung von 10 wissenschaftlichen Instrumenten (dazu kommt noch ein Beitrag). Während sie sich hinter dem Hitzeschild befinden, sind die Instrumente sicher. Aber um ihre Arbeit zu erledigen, müssen sie auch in der Lage sein, die Sonne oder zumindest Bereiche des Weltraums in der Nähe der Sonne zu sehen.

Die „In-situ“ (also die „Vor Ort“) -Instrumente messen die Bedingungen um das Raumschiff herum. Einige können im Schatten des Hitzeschildes bleiben; andere müssen zur Sonne schauen und sind daher mit eigenen Mini-Hitzeschilden ausgestattet. Die Fernerkundungsinstrumente messen, was „in“ der Sonne geschieht. Kleine Schiebetüren im Hitzeschild lassen Sonnenlicht zu den eingebauten Instrumente. Bei den meisten dieser Geräte blockieren spezielle Fenster den größten Teil der Wärme, um das Gerät zu schützen. Zwei bieten jedoch andere Möglichkeiten: Das SPICE-Gerät lässt das gesamte Licht rein und filtert intern heraus, was nicht erwünscht ist. Die Weitfeldkamera SoloHI, schaut an der Seite der Sonnenblende vorbei, blickt dabei aber nicht direkt in die Sonne.

Zwischendurch kann es aber auch noch ganz schön kalt werden. Um auch in der Kälte zu bestehen, haben einige Instrumente auch kleine Heizungen dabei.



Das Quiz:

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2 Gedanken zu „T-5: Was ist das Besondere am Solar Orbiter?“

  1. Oh, ich hoffe, ich habe dich nicht enttäuscht, dass es jetzt keine weiteren vergleichenden Details gab. Aber ich werde mal versuchen die Unterschiede und Gemeinsamkeiten zu BepiColombo herauszufinden und nachzuliefern.
    Auf jeden Fall vielen Dank und viele Grüße
    Jens-Uwe

  2. Das mit den Schiebetüren ist ja lustig.

    Einiges hört sich an, wie bei BepiColombo. Diese Schutzfolie dürfte dieselbe sein. Ich bin schon auf die weiteren Details gespannt. Vor allem interessiert mich dann natürlich, was die Sonde messen kann, und wo bis auf die Tatsache, dass BepiColombo aus zwei Sonden besteht, die weiteren Unterschiede beider Missionen liegen. Ich fiebere also Tag4 entgegen. Sehr schön.

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