Das ist Proba-3s erster künstlicher totaler Sonnenfinsternis der Welt

Die Proba-3-Mission der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) enthüllte am Montag, den 16. Juni, die ersten Bilder der äußeren Atmosphäre der Sonne: der Sonnenkorona. Mit diesen Bildern, die von den beiden Satelliten der Mission aufgenommen wurden – die dank einer Reihe von integrierten Positionierungstechnologien als ein einziges Raumfahrzeug fliegen können – gelang es, die erste “künstliche totale Sonnenfinsternis” im Orbit zu erzeugen.

In diesem Sinne teilte die ESA mit, dass die gewonnenen Bilder der Korona nicht nur das Potenzial von Formationsflugtechnologien demonstrieren, sondern auch wissenschaftliche Daten von großem Wert liefern, die unser Verständnis der Sonne und ihrer rätselhaften Atmosphäre verbessern können.

Wie gelang es Proba-3, die erste künstliche totale Sonnenfinsternis der Welt zu erzeugen?1223

Im März 2025 gelang Proba-3, was noch keiner anderen Mission gelungen war: Seine beiden Raumfahrzeuge, der Koronograph und der Okkultator, flogen mehrere Stunden lang 150 Meter auseinander in perfekter Formation, ohne jegliche Steuerung von der Erde aus.

Während der Ausrichtung halten beide ihre relative Position mit einer Genauigkeit von bis zu einem Millimeter ein – eine außergewöhnliche Leistung, die durch eine Reihe von innovativen Navigations- und Positionierungstechnologien ermöglicht wurde.

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Die beiden Raumfahrzeuge nutzen ihre Formationsflugzeit, um im Orbit künstliche totale Sonnenfinsternisse zu erzeugen, was den Grad der erreichten Präzision demonstriert.

“Sie richten sich so zur Sonne aus, dass die 1,4 m große Scheibe, die vom Okkultator-Satelliten getragen wird, die helle Scheibe der Sonne für den Koronographen verdeckt und einen 8 cm großen Schatten auf sein optisches Instrument wirft, **ASPIICS”, sagte die ESA in ihrer Erklärung.*

Die Bilder der Korona, die in den ersten Durchgängen der ASPIICS-Beobachtungen gewonnen wurden, bieten eine Vorschau auf die wertvollen Daten, die die ESA von dieser finsterniserzeugenden Mission erwarten kann.

“Viele der Technologien, die es Proba-3 ermöglichten, präzise Formationsflüge durchzuführen, wurden im Rahmen des General Support Technology Programms der ESA entwickelt, ebenso wie die Mission selbst. Es ist aufregend zu sehen, wie diese beeindruckenden Bilder unsere Technologien validieren, in der weltweit ersten Mission mit präzisem Formationsflug,” sagte Dietmar Pilz, ESAs Direktor für Technologie, Ingenieurwesen und Qualität.

Der Schritt-für-Schritt-Prozess zur Erzeugung einer künstlichen Sonnenfinsternis3156

Nach dem akribischen Tanz der Proba-3-Satelliten wurden die Bilder der künstlichen totalen Sonnenfinsternis vom ASPIICS Science Operations Center (SOC) am Königlichen Observatorium von Belgien verarbeitet.

Dort erstellt ein spezialisiertes Team von Wissenschaftlern und Ingenieuren die Betriebsbefehle für den Koronographen, basierend auf Anfragen der wissenschaftlichen Gemeinschaft, und teilte die gewonnenen Beobachtungen mit.

In diesem Zusammenhang erklärt Andrei Zhukov, Hauptforscher von ASPIICS am Königlichen Observatorium von Belgien:

“Jedes vollständige Bild, das den Bereich von der verdeckten Sonne bis zum Rand des Sichtfelds umfasst, wird aus drei Bildern zusammengesetzt. Der einzige Unterschied zwischen ihnen ist die Belichtungszeit, die bestimmt, wie lange die Blende des Koronographen dem Licht ausgesetzt ist. Durch die Kombination der drei Bilder erhalten wir die vollständige Ansicht der Sonnenkorona”.

Er bemerkte auch, dass die Bilder der ersten künstlichen totalen Sonnenfinsternis mit denen vergleichbar sind, die während einer natürlichen Sonnenfinsternis aufgenommen wurden.

Der Unterschied, sagt er, ist, dass alle 19,6 Stunden eine Finsternis erzeugt werden kann, während totale Sonnenfinsternisse nur etwa einmal im Jahr, sehr selten zweimal, natürlich vorkommen.

Darüber hinaus dauern natürliche totale Finsternisse nur wenige Minuten, während Proba-3 seine künstliche Sonnenfinsternis bis zu sechs Stunden aufrechterhalten kann.

“Obwohl wir uns noch in der Inbetriebnahmephase befinden, haben wir bereits Formationsflüge mit beispielloser Präzision erreicht. Dies hat es uns ermöglicht, die ersten Bilder der Mission aufzunehmen, die zweifellos von großem Wert für die wissenschaftliche Gemeinschaft sein werden,” sagte Andrei Zhukov.

Ein neues Zeitalter für die Erstellung von “digitalen Finsternissen”?4947

Laut ESA verursachen die beeindruckenden Bilder von Proba-3s erster künstlicher totaler Sonnenfinsternis auch eine “kleine Revolution” in der Art und Weise, wie Computermodelle die Sonnenkorona simulieren und “digitale Finsternisse” erzeugen.

In den letzten Jahren haben viele Institute in Europa Modelle entwickelt, um diese Beobachtungen zu simulieren und Wissenschaftlern die Möglichkeit zu geben, die Sonne zu beobachten. Bis jetzt fehlten jedoch Beobachtungsdaten, um ihre Simulationen zu erstellen.

“Aktuelle Koronographen sind nicht mit Proba-3 vergleichbar, das die Sonnenkorona fast bis zum Rand der Sonnenoberfläche beobachten kann. Bis jetzt war dies nur während natürlicher Sonnenfinsternisse möglich,” sagte Jorge Amaya, Koordinator für Weltraumwettermodellierung bei der ESA.

Die Technologie hinter der ersten künstlichen totalen Sonnenfinsternis5734

Dieser enorme Fluss von Beobachtungen, betonte die ESA, wird dazu beitragen, Computermodelle weiter zu verfeinern, da Variablen verglichen und angepasst werden, um mit realen Bildern übereinzustimmen.

Zusammen mit dem Team der KU Leuven, das für eines dieser Modelle verantwortlich ist, wurden die ersten Beobachtungen von Proba-3 bereits simuliert.

Die “COCONUT”-Software der KU Leuven ist eines von mehreren Sonnenkorona-Modellen, die in das Virtual Space Weather Modeling Center (VSWMC) der ESA integriert sind.

Diese Technologie kann mit einer Vielzahl von Computermodellen kombiniert werden, die andere physikalische Prozesse beschreiben, die die Sonne mit der Erde verbinden.

Zusammen helfen sie, ein vollständiges Bild der solaren Phänomene zu bieten, die den Planeten beeinflussen, und helfen sowohl Bürgern als auch der Industrie, sich darauf vorzubereiten.

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