Am 10. Februar brachte die United Launch Alliance mit einer Atlas 5-Trägerrakete die europäische Raumsonde Solar Orbiter auf ihre siebenjährige Reise zur Einsatzumlaufbahn um die Sonne. Erstes Zwischenziel dahin ist die Venus. Der Solar Orbiter ist die erste Medium-Class-Mission des Cosmic Vision Programmes der ESA. Gebaut wurde die Sonde von Airbus Defense and Space im englischen Stevenage.
Die Rakete hob um 5:03 Uhr mitteleuropäischer Zeit von der Startanlage 41 der Cape Canaveral Luftwaffenbasis ab und erreichte 13 Minuten nach dem Liftoff einen ersten Park-Orbit um die Erde mit einem Perigäum von 205 Kilometern und einem Apogäum von 230 Kilometern. Danach gab es eine etwa 30 Minuten lange Drift-Phase bevor das Triebwerk der Centaur-Oberstufe erneut in Aktion trat um die Sonde danach auf eine Flugbahn zur Venus zu senden. Nach diesem Brennmanöver befand sich die Sonde auf einer hyperbolischen heliozentrischen Bahn mit einem Perihelion von 0,515 Astronomischen Einheiten, einem Aphelion von 0,989 Astronomischen Einheiten und einer Bahnneigung zur Ekliptik von 1,8 Grad.
Die Mission war der 82. Einsatz einer Atlas 5 und der sechste Flug in der Version 411. Diese Rakete ist schon rein optisch weltweit einzigartig. Es ist eine Atlas 5 mit einer Nutzlastverkleidung von vier Metern Durchmesser, nur einem einzelnen Starthilfsbooster und einem einzelnen Centaur-Oberstufentriebwerk ausgerüstet. Der einzelne Booster sieht nicht nur seltsam aus, er erzeugt beim Start auch einen starken asymmetrischen Schub, den das kardanisch aufgehängte Haupttriebwerk der Zentralstufe ausgleichen muss. Das Zentrum des Abgasstrahls der Rakete muss dabei exakt mit dem Massezentrum der Rakete übereinstimmen, damit sie trotz des Seitenkräfte des Schubs einen geraden Kurs fliegen kann.
Solar Orbiter ist bereits das siebte Raumfahrzeug der europäischen Raumfahrtbehörde ESA (nach Ulysses, SOHO und den vier Cluster-Satelliten), das sich der Erforschung unseres Zentralgestirns widmet. Auch die NASA hat erst vor eineinhalb Jahren eine Sonde (die Parker Solar Probe) in Richtung Sonne geschickt. Die wesentliche Abweichung in den Aufgaben der beiden Raumfahrzeuge liegt darin, dass das ESA-Raumfahrzeug vor allem die Pole der Sonne unter die Lupe nehmen will. Dazu sind Vorbeiflüge an der Venus notwendig, um durch deren Schwerkraftunterstützung den Inklinationswinkel gegenüber der Ekliptik anzuheben. Gegen Ende der nominalen Missionsdauer sollen es 24 Grad gegenüber der Ekliptik sein, sollte die Sonde auch eine erweiterte Mission durchstehen, dann könnten es bis zu 33 Grad werden. Der Treibstoff an Bord der Sonde reicht auf jeden Fall für mindestens zehn Betriebsjahre.
Durch diese Gravitationsunterstützung wird die Bahn gleichzeitig stark elliptisch. Sie wird dabei der Sonne bis auf 0,28 Astronomische Einheiten nahe kommen, sich aber auch wieder bis auf 1,2 Astronomische Einheiten von ihr entfernen.
An Bord der 1.900 Kilogramm schweren Raumsonde befinden sich zehn Instrumente, mit denen die Sonne selbst, die von ihr emittierten Partikel, Magnetfelder und die Sonnenatmosphäre im Detail unter die Lupe genommen werden können.
Bild: Startposter Solar Orbiter; Credit: ULA
