Das sogenannte LEXI-Instrument soll an Bord der nächsten Mondmission im Rahmen des Artemis-Projekts der NASA sein, die sich Mitte Januar von Florida aus auf den Weg zum Erdtrabanten machen soll. Ziel ist es, mit dem "Lunar Environment Heliospheric X-ray Imager" zu untersuchen, wie unser Heimatplanet auf das Weltraumwetter, also die von der Sonne verursachten Bedingungen im All, reagiert. Sechs Tage lang soll LEXI Bilder der Röntgenstrahlung aufzeichnen, die von der Magnetosphäre der Erde ausgehen. Dieser umfassende Blick könnte veranschaulichen, wie diese schützende Grenze auf das Weltraumwetter und andere kosmische Kräfte reagiert und wie sie sich öffnen kann, um Ströme geladener Sonnenteilchen – sogenannte Sonnenwinde – hereinzulassen, die Polarlichter erzeugen und die Infrastruktur beschädigen könnten.

Brian Walsh, Weltraumphysiker an der Universität Boston erklärt: "Wir versuchen, uns ein umfassendes Bild von der Weltraumumgebung der Erde zu machen. Vieles in der Physik kann als esoterisch empfunden werden oder ohne jahrelange spezielle Ausbildung schwer zu verstehen sein, aber dies wird Wissenschaft sein, die man sehen kann." Auf den Bildern sollen niederenergetische Röntgenstrahlen sichtbar gemacht werden, die entstehen, wenn die Sonnenwinde auf das Magnetfeld der Erde treffen. Vom Mond aus wird der Rand des Feldes, die sogenannte Magnetopause, in Gänze im Blickfeld von LEXI liegen.

Rund um die Uhr können Wissenschaftler dann beobachten, wie sich die Magnetosphäre ausdehnt, zusammenzieht und sich an den Teilchenstrom der Sonne anpasst. "Wir erwarten, dass wir zum ersten Mal sehen werden, wie die Magnetosphäre aus- und einatmet", sagt Hyunju Connor, Astrophysikerin am Goddard Space Flight Center der NASA und die Leiterin von LEXI. "Wenn der Sonnenwind sehr stark ist, schrumpft die Magnetosphäre und drückt nach hinten in Richtung Erde, um sich dann auszudehnen, wenn der Sonnenwind schwächer wird."

Neben schönen Bildern erhoffen sich die Wissenschaftler selbstverständlich noch neue Erkenntnisse. Etwa darüber, wie die Feldlinien der Magnetosphäre mit denen der Sonnenwinde verschmelzen und dabei energiereiche Teilchen freigesetzt werden. Bisher ist nicht geklärt, ob sie an mehreren Orten gleichzeitig stattfinden, ob sie kontinuierlich oder in Schüben auftreten. Dieses Wissen kann nicht nur beim Verständnis von Polarlichtern weiterhelfen, sondern auch den Schutz von Satelliten im All und von Stromnetzen bei uns auf der Erde stärken. "Wir wollen verstehen, wie sich die Natur verhält", so Connor, "und wenn wir das verstehen, können wir unsere Infrastruktur im Weltraum schützen."

Das LEXI-Instrument ist eine leicht erneuerte Version der optischen Einheit STORM, die bereits 2012 Bilder aus dem All gemacht hat und jetzt wortwörtlich aus einer Vitrine geholt wurde, in der sie zwischenzeitlich gelagert wurde. "Wir würden das Glas zerbrechen – nicht buchstäblich – sondern es entfernen, restaurieren und aufarbeiten, und das würde es uns ermöglichen, zurückzublicken und dieses globale Bild zu erhalten, das wir noch nie zuvor hatten", sagte Brian Walsh. "Wir können damit eine Menge wirklich wertvoller wissenschaftlicher Erkenntnisse gewinnen."

pm/jar