Während der totalen Sonnenfinsternis wird die NASA aus diesen Gründen drei Raketen in den Weltraum schicken

Während der nächsten totalen Sonnenfinsternis, auf die wir noch lange warten müssen, wird die NASA drei Höhenforschungsraketen in den Weltraum schicken: Warum und was sie zu entdecken hofft.

Was ist eine totale Sonnenfinsternis?

Die Sonnenfinsternis ist ein äußerst beeindruckendes Phänomen, das in dem Moment auftritt, in dem der Mond zwischen der Sonne und der Erde vorbeizieht. Zu diesem Zeitpunkt verdunkelt sich der Himmel, auch wenn wir uns im Tageslicht befinden. Wenn unser Satellit nur einen Teil des Sonnenlichts verdeckt, spricht man von einer partiellen Sonnenfinsternis. Wenn er sie hingegen vollständig verdeckt, handelt es sich um eine totale Sonnenfinsternis, die einen Schatten auf die Erde wirft, während diese sich dreht, wodurch ein so genannter "Totalitätspfad" entsteht: Um die einige Minuten dauernde Finsternis zu sehen, muss man sich also auf diesem Pfad befinden.

Der Effekt ähnelt dem einer Vollmondnacht und wird das nächste Mal am 8. April 2024 stattfinden. Bei dieser Gelegenheit wird die NASA drei APEP-Sondierungsraketen (Atmospheric Perturbations Around Eclipse Path) von der Wallops Flight Facility der Raumfahrtbehörde in Virginia starten, um die Auswirkungen der Mondfinsternis auf die Ionosphäre zu untersuchen.

Die NASA wird drei Raketen starten, um die Ionosphäre während der Sonnenfinsternis zu beobachten

NASA's Scientific Visualization Studio.

Die silbernen Raketen wurden bereits während der ringförmigen Sonnenfinsternis im Oktober 2023 gestartet und werden, nachdem sie mit neuen Instrumenten ausgestattet wurden, die Mission im nächsten Monat unter der Leitung von Physikprofessor Aroh Barjatya, Direktor des Space and Atmospheric Instrumentation Lab an der Embry-Riddle Aeronautical University in Florida, wiederholen.

Der Start der Höhenforschungsraketen wird sich um 45 Minuten unterscheiden: Die erste wird eine Dreiviertelstunde vor der Finsternis gestartet, die zweite während des Phänomens und die dritte weitere 45 Minuten nach dem Höhepunkt der Finsternis. Diese Zeitspanne wird genutzt, um wertvolle Informationen über die Reaktion der Ionosphäre auf das plötzliche Verschwinden der Sonne zu sammeln, das Störungen verursachen kann, die den Funkverkehr auf der Erde beeinträchtigen.

Die Ionosphäre bildet die Grenze zwischen der unteren Atmosphäre der Erde, in der wir leben, und dem Weltraum. Sie erstreckt sich von 90 bis 500 Kilometern über der Oberfläche unseres Planeten und "reflektiert und bricht Funksignale und beeinflusst auch die Satellitenkommunikation, wenn die Signale durch sie hindurchgehen", erklärt Barjatya. Er sagt, dass die Entwicklung von Strategien, die solche Störungen verhindern können, dazu beitragen wird, "technische Probleme" zu vermeiden: "Es ist entscheidend, dass unsere zunehmend von Kommunikation abhängige Welt reibungslos funktioniert.“

Raketenstart während der Sonnenfinsternis: Vermeidung von Störungen der Funkkommunikation

NASA's Goddard Space Flight Cente

Die Teilchen in der Ionosphäre werden durch die Sonnenenergie ionisiert, d. h. elektrisch aufgeladen. Nachts wird diese Schicht dünner und die Teilchen vermischen sich zu neutralen Teilchen, was die Ionosphäre zu einem dynamischen Bereich der Atmosphäre macht, der sowohl durch das äußere als auch durch das innere Klima der Erde beeinflusst werden kann.

Die Beobachtung des Verhaltens der Ionosphäre in der kurzen Zeit einer Sonnenfinsternis kann daher eine Herausforderung darstellen: Satelliten sind möglicherweise nicht zur richtigen Zeit am richtigen Ort, so dass gezielte Raketenstarts diese mögliche Unannehmlichkeit überwinden können.

Wenn man das Datum und die Uhrzeit der totalen Sonnenfinsternis kennt, kann man sie in jeder beliebigen Höhe der Ionosphäre bis zu einer maximalen Höhe von 420 km beobachten.

Die von den Raketen gesammelten Informationen werden es den Wissenschaftlern dann ermöglichen, mögliche Störungen der Kommunikation auf der Erde, insbesondere der Hochfrequenzkommunikation, besser vorherzusagen.

Zusammen mit den Sonden werden auch Messungen von der Erde aus durchgeführt. Die nächste totale Sonnenfinsternis über den USA findet im Jahr 2044 statt, so dass die Wissenschaftler weitere 20 Jahre warten müssen, bis sie wieder eine solche Gelegenheit bekommen.