Die Sonnensonde Solar Orbiter ist nun in eine besondere Etappe ihrer Reise eingetreten: Auf ihrer elliptischen Bahn um die Sonne durchfliegt die von der ESA in Zusammenarbeit mit der NASA entwickelte Sonde nämlich jetzt den Schweif eines Kometen. Forscher erhoffen sich davon einiges "Bonusmaterial". Die vier wichtigsten Instrumente an Bord bleiben daher während diese seltenen Ereignisses eingeschaltet.

Erst sechsmal sind Sonden, die nicht speziell auf Kometenjagd waren, durch einen solchen Schweif geflogen. Und all diese Begegnungen wurden erst nachträglich anhand der Daten der jeweiligen Raumsonde entdeckt. Der Durchflug des Solar Orbiter ist der erste, auf den man sich vorbereiten konnte.

Die Messinstrumente sind auch für einen Kometen geeignet

Von 31. Mai bis 1. Juni bewegt sich der Solar Orbiter zunächst durch den Ionenschweif des Kometen C/2019 Y4 (ATLAS), kurz Atlas. Der zieht auf einer mehrtausendjährigen Bahn um die Sonne und befindet sich aktuell an seinem Perihel, also dem sonnennächsten Punkt dieser Bahn. Er wurde erst im Dezember 2019 zum ersten Mal gesichtet. Während der darauffolgenden Monate wurde er immer heller, und Astronomen hatten gehofft, dass er im Mai mit bloßem Auge sichtbar sein würde. Doch er zerbrach Anfang April in mehrere Teile, was dazu führte, dass er deutlich an Helligkeit verlor. Eine weitere Fragmentierung Mitte Mai verkleinerte den Kometen noch weiter.

Wenn der Ionenschweif von Atlas dicht genug ist, könnte das Magnetometer des Solar Orbiter die Variation des interplanetaren Magnetfelds aufgrund seiner Wechselwirkung mit den Ionen im Kometenschweif erkennen. Der Sonnenwind-Plasma-Analysator wiederum könnte einige der Schweifpartikel direkt erfassen.

Wenn der Solar Orbiter dann am 6. Juni in den Staubschweif des Kometen eintritt, ist es je nach dessen schwer vorhersagbarer Dichte möglich, dass ein oder mehrere winzige Staubpartikel mit einer Geschwindigkeit von mehreren Dutzend Kilometern pro Sekunde auf die Raumsonde treffen. Zwar besteht hierdurch laut ESA kein signifikantes Risiko für die Sonde, die Staubteilchen selbst würden jedoch beim Aufprall verdampfen und winzige Wölkchen aus elektrisch geladenem Gas oder Plasma bilden. Diese könnten vom Radio- und Plasmawellen-Instrument erfasst werden.

Damals noch ein Zufallsfund

Erkannt wurde das bevorstehende Ereignis von Geraint Jones vom UCL Mullard Space Science Laboratory in Großbritannien, wie die ESA berichtet. Er hatte auch die erste zufällige Durchquerung eines Kometenschweifs im Jahr 2000 entdeckt, als er eine seltsame Anomalie in den Daten untersucht hatte, die 1996 von Ulysses, ebenfalls einer Sonnensonde von ESA und NASA, aufgezeichnet worden waren.

Diese Untersuchung ergab, dass die Raumsonde den Schweif des Kometen Hyakutake, auch bekannt als "der Große Komet von 1996", durchquert hatte. Kurz nachdem dies bekannt geworden war, flog Ulysses auch durch den Schweif eines zweiten und schließlich 2007 eines dritten Kometen. Als Jones Anfang des Monats erkannte, dass der Solar Orbiter in nur wenigen Wochen 44 Millionen Kilometer vom Kometen Atlas entfernt sein würde, informierte er unverzüglich das ESA-Team.

Mission mit Zusatznutzen

Gestartet am 10. Februar, umkreist der drei Meter große und 1,8 Tonnen schwere Solar Orbiter die Sonne derzeit zwischen den Orbits von Venus und Merkur. Das erste Perihel ist für den 17. Juni geplant, mit einem Abstand von etwa 77 Millionen Kilometern zur Sonne. In den kommenden Jahren wird der Solar Orbiter in etwa 42 Millionen Kilometern Entfernung von der Sonne – im Orbit des Merkurs – seine endgültige Umlaufbahn erreicht haben.

Er ist eigentlich dafür vorgesehen, den Sonnenwind zu analysieren. Das Bonusmaterial an Daten, die er über den Kometen sammeln könnte, ist Wissenschaftern aber höchst willkommen: "Eine unerwartete Begegnung wie diese bietet einer Mission einzigartige Chancen und Herausforderungen – und das ist auch gut so! Chancen wie diese sind Teil des Abenteuers der Wissenschaft", sagt Günther Hasinger, ESA-Direktor für Wissenschaft. (red, 1. 6. 2020)