Zehn Instrumente auf der Raumsonde liefern Informationen über die Sonne aus der Nähe.

Die kleineren Geräte an den Stangen messen die Auswirkungen der Sonnenaktivität vor Ort:  das Magnetfeld, geladene Teilchen, Radio- und Plasmawellen.

Die grösseren Instrumente hinter dem Schutzschild machen Bilder der Sonne aus der Distanz. Das Röntgenteleskop STIX gehört dazu (gelb hervorgehoben).

INSTRUMENT SUITE
A suite of 10 instruments has been selected as the scientific payload for the ESA Solar Orbiter mission:

X-ray Imager (STIX)
STIX will image the extremely hot Plasma heated to tens of millions of degrees and the high-energy electrons accelerated to nearly the speed of light during a solar flare. The STIX instrument is a follow-on instrument to the RHESSI mission currently in flight.

Energetic Particle Detector (EPD) and the Suprathermal Ion Spectrograph
EPD will measure the properties of the charged particles around the spacecraft including their source, acceleration mechanisms, and how they are transported. The Suprathermal Ion Spectrograph will help us identify what elements are coming from the Sun and determine what wavelengths they have, i.e. how hot they are.

Extreme Ultraviolet Imager (EUI)
EUI will provide detailed movies of various layers of the solar atmosphere, helping scientists clarify the link between the solar surface and the corona.

Magnetometer (MAG)
MAG will provide measurements of the heliospheric magnetic field at the spacecraft location allowing scientists to better understand: (1) how the Sun’s magnetic field links into space and evolves over the solar cycle, (2) how particles from the Sun are accelerated and propagate around the solar system, and (3) how the corona and solar wind are heated.

Coronagraph (METIS/COR)
METIS/COR will create an artificial eclipse of the Sun in order to image the solar corona (only visible during an eclipse) and be able to view the structure and dynamics of the full corona for the very first time. This is a region that is crucial in understanding how solar atmospheric phenomena are linked to and evolve in the inner heliosphere.

Visible Imager & Magnetograph (PHI)
The visible imager and magnetograph, PHI, will provide high-resolution and whole Sun measurements of the magnetic field on the surface of the Sun but at much higher detail due to the spacecrafts close orbit to the Sun.

Radio and Plasma Waves (RPW)
The RPW experiment is unique amongst the Solar Orbiter instruments in that it makes both measurements of the Sun, and measurements at the spacecraft. It will measure radio waves coming from the Sun and those passing the spacecraft.
Heliospheric Imager (SoloHI) [Funded by NASA]
SoloHI will provide revolutionary measurements to pinpoint coronal mass ejections or CMEs and watch their evolution as they pass the spacecraft and move away from the Sun.

EUV Spectrometer (SPICE)
SPICE will image various atmospheric layers of the Sun and help provide insight into the elements that make up these layers of the Sun.

Solar Wind Plasma Analyser (SWA)
SWA consists of a suite of sensors that will measure the density, velocity, and temperature of solar wind ions and electrons present at the spacecraft.

Bei einem Sonnenausbruch gelangen Röntgenstrahlen in den Weltraum. Einige davon dringen durch die X-ray windows im Hitzeschild der Raumsonde ins Röntgenteleskop. Im Imager werden sie durch zwei hintereinander liegende Metallgitter (grids) mit sehr feinen, leicht verschobenen Öffnungen gefiltert, bevor sie auf die Detektoren treffen, wo sie aufgezeichnet werden. Die Aufzeichnungen werden in der Elektronikbox vorverarbeitet und zur Erde geschickt. Aus dem durch die Gitter erzeugten Moiree-Muster wird danach das Röntgenbild berechnet.

Modell: Hans-Peter Gröbelbauer, FHNW

STIX spielt eine wesentliche Rolle dabei, dass Solar Orbiter zwei seiner wichtigsten wissenschaftlichen Ziele erreichen kann:

1. die magnetische Verbindung von Solar Orbiter bis zurück zur Sonne zu bestimmen,

2. die Beschleunigung von Elektronen bei der Sonne während einer Sonneneruption und deren Transport in den interplanetaren Raum zu verstehen.

Die mit STIX durchgeführten Messungen bestimmen die Intensität, das Spektrum, den Zeitpunkt und die Position der beschleunigten Elektronen in der Nähe der Sonne. In Zusammenarbeit mit anderen Instrumenten an Bord von Solar Orbiter wird STIX dazu beitragen, die magnetische Struktur, die Länge der Feldlinien und deren Konnektivität direkt zu verfolgen. Auf diese Weise ist STIX, in Verbindung mit dem Radio- und Plasmawellen-Instrument RPW und dem Energetischen Teilchendetektor EPD, in der Lage, das Magnetfeld in der Umgebung der Raumsonde zurückzuverfolgen bis zum Ort auf der Sonne, wo die Elektronen beschleunigt wurden.

Die Frage, was da draussen in der extremen Umgebung der Sonne tatsächlich passiert, treibt uns an. Was geht vor, dass es so schwierig ist, die Prozesse auf unserem nächsten Stern zu verstehen? Zum Beispiel das Phänomen, dass die Temperatur mit grösserer Entfernung von der Sonnenoberfläche steigt statt sinkt, wie zu erwarten wäre. Was auf der Sonne passiert, hat Auswirkungen bis zur Erde und zu den anderen Planeten weiter aussen im Sonnensystem. Wir sind unglaublich gespannt darauf, was STIX und die anderen Instrumente auf Solar Orbiter sehen und messen werden.