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HELIOS B

Helios B, die zweite deutsch-amerikanische Sonnensonde, startete am 15. Januar 1976 um 6 Uhr 34 (MEZ) von Cape Canaveral aus mit einer Titan III E/Centaur TE 364-4 zu ihrem Flug zur Sonne. Zum ersten Mal hat ein Kontrollzentrum außerhalb der USA und der UdSSR von Anfang an eine interplanetare Sonde dirigiert: Helios B wurde eine Stunde nach dem Start durch das Satellitenzentrum der DFVLR in Oberpfaffenhofen bei München übernommen.

Die Sonnensonde Helios ist das bisher größte deutsch-amerikanische wissenschaftliche Weltraumforschungsprogramm. Es umfaßt Entwicklung, Bau, Start und Betrieb zweier Raumsonden, deren wissenschaftliche Zielsetzung die Vermessung der Eigenschaften des interplanetaren Raumes und der physikalischen Vorgänge in Richtung und Nähe der Sonne ist. Das Projekt wurde am 10. Juni 1969 aufgrund einer Vereinbarung zwischen dem deutschen Bundesministerium für Forschung und Technologie (BMFT) und der amerikanischen Raumfahrtbehörde NASA beschlossen.

Die Bundesrepublik Deutschland hat die Verantwortung für Entwicklung und Bau der beiden Sonden und von sieben Experimenten übernommen. Darüber hinaus verpflichtete sie sich, den Betrieb der Sonden vom Kontrollzentrum der Deutschen Forschungs- und Versuchsanstalt für Luft- und Raumfahrt (DFVLR) in Oberpfaffenhofen sicherzustellen. Die USA stellten die beiden Trägerraketen vom Typ Titan III E/Centaur D1T/ TE-364-4, drei Experimente, ihr Bodenbetriebsnetz zur Satellitenkontrolle und leisteten Test- und Startunterstützung.

Federführend in der Bundesrepublik Deutschland ist für das BMFT der Bereich Projektträgerschaften (BPT) - die frühere Gesellschaft für Weltraumforschung (GfW)- der DFVLR. Industrieller Hauptauftragnehmer ist die Firma Messerschmitt-Bölkow-Blohm (MBB). Unteraufträge wurden den Firmen ERNO-Raumfahrftechnik GmbH (Bremen), AEG-Telefunken (Hamburg und Ulm) und SEL (Stuttgart) übertragen. An der Entwicklung der wissenschaftlichen Experimente waren zusätzlich noch die Firmen Dornier-System GmbH (Friedrichshafen), Pfeil (Hasede), Förster (Reutlingen), Raumfahrtelektronik Süd (Göggingen) und Fischer (Stuttgart) beteiligt.

Wissenschaftliche Mission

Die Helios-Mission knüpft an die Theorien über den Sonnenwind an, die von Professor L. Biermann 1951 begründetwurden. Die besondere Bedeutung der Sonne als Forschungsobjekt liegt darin, daß viele ihrer Einwirkungen auf die Erde erst in Ansätzen bekannt sind. Als Beispiel seien hier nur der Einfluß von solaren Gasausbrüchen auf das Erdmagnetfeld oder der Sonnenfleckentätigkeit auf die langfristige Entwicklung des Wetters genannt. Als Muster einer kontrollierten Kernverschmelzung sind auch die energetischen Vorgänge auf der Sonne selbst von Interesse.

Helios B bietet nun mit dem bereits seit dem 10. Dezember 1974 im Weltraum arbeitenden Flugkörper Helios A den Forschern eine ungewöhnliche Gelegenheit: Erstmals können sie die Sonne, und ihre Wechselwirkungen mit dem interplanetaren Raum mit Hilfe von zwei gleichartigen Meßsonden beobachten, die auf ähnlichen Bahnen in verhältnismäßig geringem Abstand zueinander fliegen. Helios B entspricht im wesentlichen der etwa ein Jahr vorher gestarteten Sonnensonde Helios A. Beide Sonden haben die gleiche Konfiguration, tragen die gleichen Experimente und sind für eine Missionszeit von 18 Monaten bestimmt. Nur zwei Änderungen mußten aufgrund von gewissen bei Helios A aufgetretenen Anomalien durchgeführt werden:

• Die ausfahrbaren Antennen des amerikanischen Radiowellen-Experimentes (E5) entwickelten auf einer Seite einen Schluß gegen Masse, nachdem sich eine Antenne offensichtlich nicht voll abspulte. Die zweite, der ersten Antenne symmetrisch zugeordnete Antenne, ist dagegen voll funktionsfähig. Als Ursache der Störung wurde der Elektronenschutzschirm lokalisiert, der für Helios B geändert wurde.
• Bei Experiment 1 und 5 hatten sich elektromagnetische Störungen ergeben, wenn die Hochgewinnantenne auf volle Leistung gebracht wurde. Der Effekt verschwand wieder in der Nähe des Perihels. Diese Störung war durch unerwünschte Elektronenwolken an der Antenne erzeugt worden. Für Helios B wurden daraufhin die Antennenschlitze geändert.

Ein weiterer Unterschied in der Mission ist, daß Helios B noch dichter an die Sonne herangeführt wird. Sie steuert einen sonnennächsten Punkt (Perihel) bei rund 0,29 Astronomischen Einheiten (AE) an. Das Perihel von Helios A lag bei 0,31 AE. Aufgrund dieser größeren Sonnennähe - wie sie zuvor von keinem anderen Raumflugkörper erreicht wurde - wird es bei Helios B auch zu einer größeren Sonnenintensität kommen. Man rechnet mit 11,9 Solarkonstanten gegenüber 10,4 Solarkonstanten bei Helios A. Das bedeutet, daß die Sonneneinstrahlung fast zwölfmal stärker als in Erdnähe ist.

Eine Möglichkeit, die von Wissenschaftlern eingehend diskutiert und befürwortet wurde, ist eine dritte Mission Helios C im Jahre 1980. Dabei könnten zwei interessante Phänomene gleichzeitig untersuchtwerden: die Sonne zum Zeitpunkt maximaler Aktivität und der Komet Encke. Zum ersten Mai bietet sich hier die Gelegenheit, mit einem Raumfluggerät durch das Koma des Kometen zu fliegen und Ur-Materie zu analysieren. Bundesforschungsminister Hans Matthöfer hat allerdings die Realisierung einer Helios C-Mission als "unwahrscheinlich" bezeichnet.

Peter Pletschacher