Im Jänner 2009 startete auf Saturn ein Gewitter, das alle bis dahin beobachteten in den Schatten stellt. Am Institut für Weltraumforschung werden die Atmosphären von Planeten und ihre Dynamik intensiv erforscht. Besonders im Blickfeld der Forscher: die Magnetosphäre der Erde. An sich sind heftige Stürme und Gewitter in der Atmosphäre des Planeten Saturn keine Seltenheit. Doch im Jänner 2009 startete ein Gewitter, das alle bis dahin von den Raumsonden Voyager und nun Cassini beobachteten in den Schatten stellt. Entdeckt wurde es von Georg Fischer, Forscher am Institut für Weltraumforschung, der die vom RPWS-Instrument an Bord der NASA-Raumsonde Cassini eingehenden Daten analysiert. RPWS steht für "Radio and Plasma Wave Science". Das RPWS-Experiment, bestehend aus Antennen und Empfänger, fängt Radio- und Plasmawellen aus Atmosphären- und Magnetosphärenbereichen des Saturn ein. Die Blitzaktivität ermöglicht Rückschlüsse auf die Wirbel- und Sturmsysteme der Saturn-Atmosphäre. Die Radiowellen entstehen durch das Eindringen von geladenen Teilchen in konvergente Magnetfeldstrukturen der Magnetosphäre des Planeten und der kreisförmigen Bewegung der Ladungsteilchen um die Magnetfeldlinien. (siehe auch Radiostrahlung: ein wichtiges Werkzeug der Astronomie ). Erdmagnetosphäre: Schutzschild mit Sicherheitslücken Wenn es um die Erforschung des erdnahen Weltraums geht, ist die Magnetosphäre von besonderer Bedeutung und daher ein wichtiges Forschungsthema am IWF. Die Magnetosphäre schützt die Erde vor der kosmischen Strahlung und ermöglicht somit eine stabile Entwicklung des Lebens. Aber dieser Schutzschild hat Sicherheitslücken, wenn starke Sonneneruptionen zu einem Sturm elektrisch geladener Teilchen auf die Erde führen und ganze Stromnetze lahmlegen. Am IWF versuchen die Forscher zu verstehen, wie die Sonnenwindteilchen bei ihrem Eintritt in die Erdmagnetosphäre mit dieser in Wechselwirkung treten, wie die Mechanismen der Energietransformation und -freisetzung in der Magnetosphäre zu verstehen sind. Ebenfalls im Blickpunkt der Forscher ist die Untersuchung magnetischer Wolken im Sonnenwind, die zusammen mit koronalen Massenauswürfen gekoppelt sind und Magnetstürme auslösen können. Blick in die Zukunft: geplante Missionen Für ihre theoretischen Arbeiten zur Erdmagnetosphäre nutzen die Forscher die im Zuge der Missionen Cluster, Double Star oder THEMIS bereits gesammelten Daten. Doch am IWF werden auch schon Beiträge zu nächsten Missionen geplant: So wird die NASA-Mission Magnetospheric Multiscale (MMS) voraussichtlich ab 2014 dreidimensionale Messungen in der Erdmagnetosphäre durchführen. Ziel ist die Untersuchung der Dynamik der Erdmagnetosphäre und der ihr zu Grunde liegenden Energieumwandlungsprozesse. Die russische Weltraummission Resonance (geplanter Start 2015) wird die Welle-Teilchen-Wechselwirkung und die Plasmadynamik der inneren Erdmagnetosphäre erforschen. Die NASA-Mission Radiation Belt Storm Probes (RBSP) nimmt die energiereichen Teilchen in den Strahlungsgürteln der Erde ins Visier, die für Astronauten und Raumsonden eine große Gefahr darstellen. Diese Mission soll 2012 starten. Doch die Forscher des IWF zieht es auch in die Ferne. Das IWF ist an der ersten chinesischen Marsmission Yinghuo ("Glühwürmchen") beteiligt, dessen Start für 2010 geplant ist und Mars im Blick hat. Voraussichtlich 2013 startet BepiColombo - ein Gemeinschaftsprojekt der europäischen und japanischen Raumfahrtagenturen ESA und JAXA - Richtung Merkur. Der Merkur hat eigentlich so gut wie keine Atmosphäre, sondern nur eine Exosphäre, in der die Teilchen leicht ins All entweichen können. Doch Merkur verfügt über eine ausgeprägte Magnetosphäre, die die Forscher im Zuge der Mission untersuchen wollen. Mehr zur Beteiligung des IWF an Cassini/Huygens Cluster THEMIS BepiColombo Yinghuo Aktuelle FWF-Projekte zum Thema: Atmosphärische Elektrizität im Saturnsystem (G. Fischer) Langperiodische Variationen von AKR und SKR (Helmut O. Rucker) Nichtlineare FLR und Hall MHD Kelvin-Helmholtz Instabilität (Helfried K. Biernat) Energie Transport / Freisetzung in der solaren Atmosphäre (Maxim. L. Khodachenko) Bestimmung entscheidender Rekonnexionsparameter (Helfried K. Biernat) Magnetische Wolken und ihre solaren Ursprünge (Helfried K. Biernat) Kontakt: Univ.-Prof. Helmut O. Rucker Institut für Weltraumforschung Österreichische Akademie der Wissenschaften (ÖAW) Schmiedlstraße 6, 8042 Graz T +43 316 4120-601 M +43 676 6423770 rucker@oeaw.ac.at www.iwf.oeaw.ac.at Oktober 2009
		Radiostrahlung: ein wichtiges Werkzeug der Astronomie