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Ziel von SMILE ist es, auf globaler Ebene die Magnetosphäre, die magnetische Umgebung der Erde, zu untersuchen und so dafür zu sorgen, dass die Verbindung von Sonne und Erde besser verstanden wird. Denn treffen geladene Teilchen der Sonne auf das Magnetfeld der Erde, entstehen nicht nur Polarlichter, sondern komplexe Wechselwirkungen: Satelliten können beschädigt, Navigationssysteme gestört und sogar Stromnetze auf der Erde beeinflusst werden. Diese Prozesse will SMILE umfassend vermessen.
"Die Mission liefert erstmals ein vollständiges Gesamtbild davon, wie der Sonnenwind geomagnetische Stürme und Polarlichter auslöst", sagte Walfried Raab, leitender ESA-Ingenieur für Nutzlast bei SMILE bei einer Pressekonferenz am Mittwoch. Bisher habe man "nur Randeffekte berechnet" und viele Prozesse nicht umfassend beobachten können, ergänzte ESA-Kollege Marcus Kirsch. Drei Jahre lang soll die SMILE-Mission dauern.
SMILE ist mit vier wissenschaftlichen Instrumenten ausgestattet: einer Röntgenkamera, einer Ultraviolettkamera, einem Ionenspektrometer und einem Magnetometer. Während die UV-Kamera Polarlichter bis zu 45 Stunden am Stück beobachten kann, soll die Röntgenkamera - genannt "Soft X-ray Imager (SXI)" - als größtes der vier Instrumente erstmals das sonst unsichtbare Magnetfeld der Erde visualisieren. "Wir haben damit die Möglichkeit, die Form, Position und Ausdehnung der Magnetosphäre in ihrer Gesamtheit zu erfassen", erklärte Manfred Steller vom Institut für Weltraumforschung der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW). Steller und sein Team liefern die gesamte Hardware für den Steuercomputer der Röntgenkamera aus Österreich, genauer aus Graz. Dort wurde die Datenverarbeitungseinheit - bestehend aus in Graz selbst gebauten Elementen und aus Teilen von Lieferanten - auch getestet, zum Beispiel auf Erschütterungen und auf elektromagnetische Empfindlichkeit.
Das niederösterreichische Unternehmen Space-Lock lieferte einen Haltemechanismus für die Röntgenkamera. Er fixiert zentrale Komponenten während der extremen Belastungen beim Raketenstart und gibt sie erst im All kontrolliert frei. Damit soll das Instrument den Start des Satelliten unbeschadet überstehen. "Unsere Systeme müssen unter extremen Bedingungen funktionieren und im entscheidenden Moment exakt das tun, wofür sie entwickelt wurden", so Space-Lock-Geschäftsführer Florian Günther. Die Bauteile müssen Vibrationen, Vakuum sowie Temperaturschwankungen zwischen minus 150 und plus 120 Grad Celsius standhalten. Insgesamt sind mit Österreich 14 europäische Länder an der Entwicklung des Nutzlastmoduls und der Röntgenkamera von SMILE beteiligt. 130 Millionen Euro kostet die gesamte Mission der ESA.
Die Software für den Steuercomputer der Röntgenkamera lieferte das Institut für Astrophysik der Universität Wien. "Wir programmieren den Computer", erklärte Astronom Franz Kerschbaum im Gespräch mit der APA. Vier Jahre lang hat das Team daran gearbeitet. Das System arbeitet komplett autonom, steuert die Kamera und komprimiert die im All gewonnenen Daten, um sie zur Erde übertragen zu können: "Wir picken uns also die Rosinen aus dem Datenkuchen heraus", so Kerschbaum. Für die Entwicklung des Systems hat das Team an der Uni Wien Modellrechnungen durchgeführt. Die Bilder, die dabei herausgekommen sind, haben etwas mit dem Namen der Mission SMILE zu tun: Es wurde eine Art Smiley sichtbar - in Form von zwei hellen "Augen" an den Polarregionen durch energiereiche Teilchen und einem "lächelnden Mund" an der bogenförmigen Grenze der Magnetosphäre, an der der Sonnenwind auf die Erde trifft.
Das Institut für Astrophysik hat schon des Öfteren diese Art von Kameranutzung programmiert, etwa fliegt gerade das Weltraumteleskop CHEOPS mit einer ähnlichen Software. "Wir haben also nicht bei Null angefangen. Österreich hat in den letzten Jahren viel Expertise entwickelt", erzählte Kerschbaum. Das erlaube es auch, kostensparend zu arbeiten. Schlussendlich könne man im Sinne der österreichischen Forschung früh dabei sein und Zugang zu den gesammelten Daten bekommen.
Mit den Daten wollen Forschende wie Kristina Kislyakova vom Institut für Astrophysik der Uni Wien arbeiten und grundlegende Fragen erforschen: Wie genau wirkt sich die Sonne - etwa in Form von geomagnetischen Stürmen - auf Satelliten, elektronische Geräte, Navigationssysteme, Flugverkehr und Stromnetze auf der Erde aus? Mithilfe von SMILE will man solche Weltraumwetterereignisse besser verstehen und künftig vielleicht sogar vorhersagen können.
Gleichzeitig können die Daten mit jenen von früheren oder noch laufenden Missionen verglichen werden und folglich auch wichtige Erkenntnisse für die Grundlagenforschung liefern: etwa, um besser zu verstehen, warum die Erde mit ihrem magnetischen Schutzschild bewohnbar wurde, warum sich Planeten wie die Venus anders entwickelt haben und wie sich die Erde in Zukunft verändern könnte. "Wir könnten mehr darüber erfahren, was mit der Erde passiert und wie lange sie noch so ein schöner Planet bleibt, wie wir ihn kennen. Das ist ein sehr großes Forschungsgebiet", erklärte Kislyakova.
Dem Start von SMILE am 9. April stehe derzeit "nichts im Weg", sagte Walfried Raab von der ESA, der bereits vor Ort in Kourou ist. Der Start soll in mehreren Phasen verlaufen: Die vier Stufen der Vega-C-Rakete trennen sich nacheinander, nach 57 Minuten wird SMILE freigesetzt. Sechs Minuten später entfalten sich die Solarpaneele. Zunächst wird der Satellit in eine erdnahe Umlaufbahn gebracht. Von dort aus manövriert er sich selbst in seine endgültige, stark elliptische Bahn: Diese führt bis zu 121.000 Kilometer über den Nordpol - etwa ein Drittel der Distanz von der Erde zum Mond - und bis auf 5.000 Kilometer über den Südpol, wo die gesammelten Daten zur Erde übermittelt werden sollen.
Service: https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Smile
This photo provided by NASA on July 15, 2025 taken by Parker Solar Probe’s WISPR instrument during its record-breaking flyby of the Sun on December 25, 2024, shows the solar wind racing out from the Sun’s outer atmosphere, the corona. Eruptions of plasma piling atop one another, solar wind streaming out in exquisite detail -- the closest-ever images of our Sun are a goldmine for scientists. Captured by the Parker Solar Probe during its closest approach to our star on December 24, 2024, the images were recently released by NASA and are expected to deepen our understanding of space weather and help guard against solar threats to Earth. (Photo by Handout / NASA/Johns Hopkins APL/Naval Research Lab / AFP) / RESTRICTED TO EDITORIAL USE - MANDATORY CREDIT "AFP PHOTO / NASA/Johns Hopkins APL/Naval Research Lab" - NO MARKETING NO ADVERTISING CAMPAIGNS - DISTRIBUTED AS A SERVICE TO CLIENTS / TO GO WITH AFP STORY by Issam AHMED: "Skimming the Sun, probe sheds light on space weather threats"
