TSIS-1 installiert: Die ISS überwacht jetzt die Helligkeit der Sonne

Der Total and Spectral solar Irradiance Sensor (TSIS-1) auf der Internationalen Raumstation, Minuten nach der vollen Entfaltung am 31. Dezember: Der lange Auslegerarm und der Schwenkkopf sind nötig, damit das Instrument an anderen ISS-Teilen vorbei schauen kann. [NASA TV via LASP]

Der jüngste Dragon-Transporter hatte es Mitte Dezember zur ISS gebracht, nach Weihnachten hatte ein Roboterarm das Geschenk gewissermaßen ausgepackt – und in den vergangenen 24 Stunden hat er seinen Platz außen auf der Internationalen Raumstation gefunden und sich entfaltet (Screenshot oben): der Total and Spectral solar Irradiance Sensor (TSIS-1), der eine lückenlose Messreihe der Gesamt-Sonnenstrahlung seit 1978 fortsetzen wird. Total Solar Irradiance (TSI) wird diese Größe von etwa 1,37 kW/m² genannt: Es ist die Bestrahlungsstärke (Intensität), die von der Sonne bei mittlerem Abstand Erde–Sonne ohne den Einfluss der Atmosphäre senkrecht zur Strahlrichtung auf die Erde auftrifft. Ebenso traditionell wie falsch wird sie als “Solarkonstante” bezeichnet, aber konstant ist sie gerade nicht: Ihr Wert schwankt mit dem Sonnenzyklus um 0,1% und zeigt überdies scharfe Spitzen nach unten (Grafik unten).

40 Jahre Gesamtstrahlung der Sonne (Total Solar Irradiance), gemessen von Instrumenten auf zahlreichen Satelliten. Die Messreihen überlappen sich jeweils, so dass instrumentelle Drift heraus korrigiert werden kann. Die Solar-“Konstante” schwankt um etwa ±1 Promille. [NASA]
Wenn die Sonnenaktivität höher ist, gibt es zwar mehr dunkle Flecken auf der Sonne, aber die Fackeln – hellere Regionen in Aktvitätsgebieten – nehmen noch mehr zu: Die TSI steigt an. Ziehen aber besonders große Flecken über die Sonnenscheibe, bricht sie für wenige Tage scharf ein, um dann zu dem hohen Niveau zurück zu kehren. Die Schwankungen der TSI sind insgesamt zu gering, um spürbar die Globaltemperatur der Erde zu beeinflussen, wie dieses Jahr erneut der Vergleich aller Faktoren gezeigt hat. Trotzdem ist die Schwankung der Sonnenstrahlung ein interessanter Forschungsgegenstand: Zum Beispiel kann nicht ausgeschlossen werden, dass die TSI während der großen Minima der Sonnenaktivität stärker zurück geht als in den letzten 40 Jahren (wofür es andererseits aber auch keine Indizien gibt). Neben der TSI überwacht TSIS-1 mit einem zweiten Instrument auch das Sonnenspektrum von 200 nm bis 2,4 µm Wellenlänge (was 96% des TSI erfasst): Für beide Messreihen übernimmt TSIS-1 von ähnlich gebauten Instrumenten auf dem Satelliten SORCE (Solar Radiation and Climate Experiment), der bereits 2003 startete und seine nominelle Lebensdauer weit überschritten hat.

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