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Die Sonne
Cluster spacecraft
The four Cluster spacecraft

Cluster erkundet unsichtbaren Raum

Im Sommer 2000 wurden vier gleiche Cluster-Satelliten in stark ovale polare Umlaufbahnen befördert, die sie bis auf ein Drittel des Weges zum Mond führten. Seitdem fliegen die ESA-Satelliten mit den Namen Salsa, Samba, Rumba und Tango in einer Viererformation um die Erde. Manchmal befinden Sie sich innerhalb des Erdmagnetfelds, manchmal verlassen sie die Magnetosphäre und fliegen durch die elektrisch geladenen Teilchen des Sonnenwinds.

Durch die Änderung ihrer Umlaufbahnen und Trennabstände konnten die Satelliten die ersten dreidimensionalen Beobachtungen der unsichtbaren Teilchen und Magnetfelder liefern, die den Weltraum in Erdnähe ausfüllen. Besonders interessiert war man an der Aurora, einem Vorhang aus rotem und grünem Licht, der am Nachthimmel über den Polargebieten erscheint. Eine solche Aurora entsteht, wenn Teilchen der Sonne, die sich mit Überschallgeschwindigkeit bewegen, mit dem Magnetfeld unseres Heimatplaneten zusammenprallen. Die meisten von ihnen werden vom magnetischen Schutzmantel der Erde abgelenkt, einige aber durchbrechen ihn und bleiben dann darin gefangen.
Effect of extreme solar activity on Earth's magnetosphere
Effect of extreme solar activity on Earth's magnetosphere

Diese Teilchen winden sich entlang der Magnetfeldlinien nach unten und stoßen auf die obere Atmosphäre. Dadurch entsteht die Aurora. Mitunter sind aber in der bunten Aurora auch dunkle „Löcher“ zu sehen. Ein solches Loch nennt man „schwarze Aurora“. Cluster hat festgestellt, dass eine derartige Erscheinung auftritt, wenn die Teilchen nach oben in den Weltraum entfliehen, anstatt nach unten in Richtung Atmosphäre zu fliegen.

Darüber hinaus hat Cluster viele weitere Entdeckungen gemacht. Zum Beispiel riesige Wirbel, aus denen Teilchen in das Erdmagnetfeld katapultiert werden. Cluster hat außerdem die Frage beantwortet, weshalb die so genannten Killerelektronen so energiereich werden, dass sie Satelliten in der Umlaufbahn ausschalten oder zerstören können.

Die vier Satelliten sind nun ins Alter gekommen, aber das Cluster-Team ist sicher, dass sie mindestens bis 2012 weiter betrieben werden können. Währenddessen freuen sich Wissenschaftler auf der ganzen Welt darauf, ihre Erforschung des unsichtbaren Weltraums rund um die Erde fortzusetzen.

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