Bei einer Forschungsrakete entscheidet nicht nur die Qualität der Instrumente über den wissenschaftlichen Erfolg, sondern vor allem der Startzeitpunkt. Sonneneruptionen können innerhalb weniger Minuten abklingen, und ebenso kurz ist die Beobachtungsphase eines suborbitalen Flugs. Ein neues Warnsystem hat diese beiden Zeitfenster erstmals so miteinander verknüpft, dass eine laufende Eruption mit NASA-Raketen untersucht werden konnte.

Darüber berichtete NASA Blogs am Mittwoch, 4. November. Eine wissenschaftliche Beschreibung des Systems erschien am selben Tag in The Astrophysical Journal.

Sonneneruptionen entstehen in aktiven Regionen, deren Magnetfelder besonders komplex aufgebaut sind. Bei solchen Ereignissen wird Energie freigesetzt, und Teilchen werden beschleunigt. Die dabei entstehende Strahlung und die Teilchen breiten sich im Sonnensystem aus und können die Erde sowie technische Systeme beeinflussen.

Ein Teil des für die Forschung interessanten Lichts wird von der Erdatmosphäre absorbiert. Beobachtungen vom Boden liefern deshalb nicht in allen Wellenlängen die benötigten Informationen. Messgeräte müssen über die Atmosphäre gebracht werden, um insbesondere Strahlung zu erfassen, die den Erdboden nicht erreicht.

Höhenforschungsraketen sind dafür eine vergleichsweise schnelle und kostengünstige Plattform. Sie tragen spezialisierte Instrumente für kurze Zeit in den Weltraum, verbleiben jedoch nicht dauerhaft im Orbit. Nach ungefähr fünf Minuten Beobachtungszeit fällt die Rakete wieder zur Erde zurück.

Diese Kürze macht jeden Start zu einer Wette gegen die Zeit. Ein gewöhnliches Alarmsystem kann zwar anzeigen, dass auf der Sonne eine Eruption begonnen hat. Es beantwortet aber nicht zuverlässig die für die Startmannschaft entscheidende Frage, ob das Ereignis beim Erreichen des Weltraums noch andauern wird.

Ein zu später Start führt möglicherweise dazu, dass die Instrumente nur noch eine bereits verblasste Quelle erfassen. Zugleich sind Raketenstarts keine beliebig oft wiederholbare Beobachtungsmethode. Die Teams benötigen daher eine rasche Einschätzung, die über die bloße Feststellung einer Eruption hinausgeht und unmittelbar in die Startentscheidung einfließen kann.

Das neue System wertet Röntgen- und Ultraviolettstrahlung aus aktiven Sonnenregionen aus. Die Daten stammen vom Solar Dynamics Observatory der NASA, von den geostationären Wettersatelliten GOES der US-Behörde NOAA sowie von bodengebundenen Observatorien. Diese Kombination bietet mehrere Perspektiven auf die sich rasch verändernde Aktivität.

Nur wenige Minuten nach der Entdeckung durch Raumfahrzeuge lokalisiert die Software die Eruption und schätzt ihre Dauer ab. Damit erhalten die Verantwortlichen einen zeitlich relevanten Hinweis: Sie können beurteilen, ob die erwartete Restdauer für Start, Aufstieg und das kurze Messprogramm ausreichen dürfte.

Zum praktischen Einsatz kam das Verfahren bei einer Kampagne in Alaska im April 2024. Es unterstützte das Entwicklerteam und eine weitere Gruppe bei der Koordinierung von zwei Raketenstarts. Die Instrumente konnten die Sonneneruption untersuchen, bevor sie verschwand. Damit gelang erstmals eine Beobachtung einer noch laufenden Eruption mit NASA-Höhenforschungsraketen.

Im Mai 2026 nutzte das Team eine weiterentwickelte Variante des Warnsystems. Die daraufhin gestartete Rakete beobachtete drei Eruptionen. Der veröffentlichte Bericht nennt keine detaillierten wissenschaftlichen Befunde aus diesen Messungen, dokumentiert aber, dass die verbesserte Version die Auswahl des Startzeitpunkts erneut unterstützte.

Das Verfahren ist von einer langfristigen Vorhersage zu unterscheiden. Nach der vorliegenden Beschreibung kündigt es keine bestimmte Eruption lange vor ihrem Beginn an. Es verarbeitet vielmehr sehr schnell die Daten eines bereits erkannten Ereignisses und erstellt daraus eine Kurzzeiteinschätzung für eine unmittelbar bevorstehende Entscheidung.

Im Rahmen eines Zuschusses aus dem Early Career Investigator Program der NASA arbeitet das Team weiter an dem System. Welche zusätzlichen Funktionen oder Genauigkeitswerte spätere Ausbaustufen erreichen sollen, wurde in der Mitteilung nicht ausgeführt. Künftige Verbesserungen bleiben daher Gegenstand der laufenden Entwicklung.

Das Konzept könnte über einzelne Raketenmissionen hinaus Bedeutung erlangen. Weitere Startkampagnen könnten ihre knappen Fluggelegenheiten gezielter einsetzen. Sonnenobservatorien könnten Instrumente rechtzeitig auf aktive Regionen ausrichten, und auch die Weltraumwettervorhersage könnte von einer schnelleren Bewertung energiereicher Ereignisse profitieren.

Die Einsätze von 2024 und 2026 beseitigen die grundsätzlichen Grenzen der Höhenforschung nicht: Die Messzeit bleibt kurz, und die Sonne verhält sich weiterhin dynamisch. Sie zeigen jedoch, dass eine präzisere Information über den wahrscheinlichen Verlauf einer Eruption aus einem riskanten Timingproblem eine besser begründete Startentscheidung machen kann.