Mit zwei Forschungsmissionen, dem Multi-slit Solar Explorer (MUSE) und Helioswarm, will die Nasa „unser Verständnis der Dynamik der Sonne, der Verbindung zwischen Sonne und Erde und der sich ständig verändernden Weltraumumgebung verbessern“. Vor allem geht es den Forschenden dabei um die Entstehung und den Ablauf von Sonnenstürmen.

„Muse und Helioswarm werden neue und tiefere Einblicke in die Sonnenatmosphäre und das Weltraumwetter liefern“, verspricht der stellvertretende Nasa-Forschungschef Thomas Zurbuchen. „Diese Missionen erweitern nicht nur die Wissenschaft unserer anderen Heliophysik-Missionen – sie bieten auch eine einzigartige Perspektive und einen neuartigen Ansatz zum Verständnis der Geheimnisse unseres Sterns.“

Die Muse-Mission soll helfen, die Kräfte zu verstehen, die die Erwärmung der Korona der Sonne und die Eruptionen in ihrer äußersten Region antreiben, die die Grundlage für das Weltraumwetter bilden. Die Mission soll durch den Einsatz eines sogenannten Multischlitz-Spektrometers tiefere Einblicke in die Physik der Sonnenatmosphäre ermöglichen. Das Spektrometer soll die extreme ultraviolette Strahlung der Sonne messen und davon „Bilder mit der höchsten Auflösung liefern, die jemals von der solaren Übergangsregion und der Korona aufgenommen wurden“.

„Muse wird uns helfen, entscheidende Wissenslücken in Bezug auf die Verbindung zwischen Sonne und Erde zu schließen“, hofft Nicola Fox, Direktorin der Abteilung Heliophysik im Nasa-Hauptquartier. Das werde der Wissenschaft „mehr Einblick in das Weltraumwetter geben“.

Das Hauptziel der Muse-Mission ist demnach Grundlagenforschung. Die Nasa will die Ursachen der koronalen Erwärmung und ihrer Instabilitäten, wie Flares und koronale Massenauswürfe, untersuchen und Einblicke in die grundlegenden Plasmaeigenschaften der Korona gewinnen. Muse soll hochauflösende Bilder der Entwicklung von Sonneneruptionsbändern in einem auf eine große, aktive Region der Sonne fokussierten Sichtfeld aufnehmen. Für Muse ist ein Budget von 192 Millionen US-Dollar eingeplant.

Bei der Helioswarm-Mission handelt es sich um einen regelrechten Schwarm von neun Raumsonden, die die ersten Multiskalenmessungen von sogenannten Sonnenwindturbulenzen vornehmen sollen. Die äußerste atmosphärische Schicht der Sonne, die Heliosphäre, umfasst einen riesigen Bereich des Sonnensystems. Die Sonnenwinde breiten sich in der Heliosphäre aus, und ihre Wechselwirkungen mit den Magnetosphären der Planeten und Störungen wie koronale Massenauswürfe beeinflussen ihre Turbulenz.

Die Turbulenz des Sonnenwindes lässt sich über große Gebiete hinweg nur mit Plasmamessungen untersuchen, die gleichzeitig von verschiedenen Punkten im Weltraum aus durchgeführt werden. Dazu verfügt Helioswarm über eine Zentralsonde und acht Kleinsatelliten, die sich in unterschiedlichen Abständen zueinander befinden. Die Zentralsonde hält Funkkontakt mit jedem Kleinsatelliten und der Bodenstation auf der Erde.