Sonnenaktivität: SOHO Bakeout

Sonnenaktivität: SOHO Bakeout

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Da ich inzwischen mehrmals unabhängig voneinander angesprochen wurde, warum derzeit einige der Satellitenbilder auf der Seite für Solaraktivität nicht funktionieren und nur ein „CCD Bakeout“ angezeigt wird, möchte ich einmal kurz erläutern, worum es sich dabei überhaupt handelt.

„Bakeout“ ist eine Prozedur, bei der das „Extreme ultraviolet Imaging Telescope“ (EIT) an Bord des SOHO-Satelliten für Wartungsarbeiten vorübergehend abgeschaltet wird.
Wenn Bilder auf der Aktivitätsseite nur ‚CCD BAKEOUT‘ anzeigen, bedeutet dies, daß die EIT-Anzeige kurzzeitig nicht verfügbar sind. In diesem Fall ist mit den EIT Instrumenten dennoch alles in Ordnung – Der Bilderstream sollte binnen 2 bis 3 Wochen wieder verfügbar sein.

Der EIT Detektor auf SOHO ist ein „Backside-Thinned“ ladungsgekoppelter Detektor (CCD). Dieser ist den CCDs in Videokameras sehr ähnlich, die zum Beispiel in Handys verbaut verden – Aber natürlich mit einem besseren „Readout-Noise“. (Der gekrisselte Schnee / Pixelfehler den man in Videos sieht, die mit Handys bei schlechtem Licht gemacht wurden). Dank eines Herstellungsverfahrens, das Backside-Thinning (Rückseite-Verringerung) benannt wird, ist es in der Lage, extremes ultraviolettes Licht (EUV) wahrzunehmen.

Um den eben erwähnten „Readout-Noise“-Faktor möglichst gering zu halten, sprich die Bildfehler wie man sie von Handycameras kennt auszufiltern und um den störenden Einfluss kosmischer Strahlen abzuhalten, welche den Detektor dauerhaft beschädigen würden , wird das EIT normalerweise bei einer Temperatur von etwa -67 °C betrieben. Diese sehr niedrige Temperatur wird erzielt, indem man den CCD-Span im thermischen Kontakt mit einem Kühlkörper (Cold-Finger) aus Titan hält, der zu einer Heizkörperplatte führt.

Gleich dem Start wurde das EIT aufgewärmt, oder „Baked Out“, um alle möglichen Dämpfe zu verdunsten, die auf dem CCD kondensieren könnten, wenn er abkühlt. Leider existiert eine kleine Menge „slush“ (Matsch, Wasserreste) – vermutlich eine Mischung des Wasserdampfs und Kohlenwasserstoffs – noch innerhalb des Instrumentes. Das hintere Ende des EIT Teleskops nahe dem CCD ist leider der kälteste und für diese Dämpfe zum Entweichen ungünstigste Platz. Bei -67°C kondensiert der „Schlamm“ auf dem CCD und saugt etwas von dem EUV-Licht auf – Und verringert so den Durchsatz des Instrumentes.

Im Laufe der Zeit werden viele Arten CCDs durch Verschmutzung der schweren Ionen von der kosmischen oder Solarstrahlung, von den Ablagerungen und von der Polymerisierung der Ablagerungen auf der Oberfläche und schließlich den aufgefangenen elektrischen Ladungen gestört. Diese Formen von Störeinflüssen verringern auch die Empfindlichkeit des Detektors.

Glücklicherweise können einige dieser Effekte durch das Aufwärmen oder „Bakeout“ des CCD verringert werden. Indem man die CCD-Temperatur auf etwa 16°C erhöht, verdunstet der „Schlamm“ vom Detektor (wenn auch nur vorübergehend) und die aufgefangene elektrische Ladung im CCD-Material wird entfernt – Das stellt die Empfindlichkeit des Detektors wieder her. Bakeouts werden zumeist während der Zeiträume durchgeführt, in denen Datenverlust erwartet wird, z.B. während sog. „Telemetry Keyholes“. (Zeiträume, in denen SOHO nur in begrenztem Kontakt zur Erde steht).

An dieser Stelle grüße ich Fumpi, Ruth und Hawk und sende noch mal ein dickes Dankeschön an die ESA für die freundlicherweise bereitgestellten Informationen.

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