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Die europäisch-japanische Raumsonde BepiColombo ist unterwegs in Richtung Merkur. Damit die Sonde nicht in die Sonne fällt, muss sie vorher durch die Schwerkraft der Venus abgebremst werden.

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Reise zum Merkur dauert sieben Jahre

Seit genau zwei Jahren ist BepiColombo bereits unterwegs. Es wird auch noch weitere fünf Jahre dauern, ehe sie ihr Ziel, den Planeten Merkur, erreicht. Die Kunst bei Raumfahrtmissionen ins innere Sonnensystem ist nicht, auf Touren zu kommen, sondern – im Gegenteil – Tempo abzubauen.

Sonde soll durch Schwerkraft der Venus abgebremst werden

Merkur ist der Planet, der der Sonne am nächsten ist. Damit die kostbare Sonde nicht in die Sonne fällt, muss sie Geschwindigkeit verlieren. Das geht ganz gut, wenn man sich von der Schwerkraft eines Planeten abbremsen lässt, der sowieso auf dem Weg liegt.

Und da kommt die Venus ins Spiel. In dieser Woche soll dieses Flugmanöver über die Bühne gehen. Dabei wollen die Wissenschaftler mal gucken, ob denn auch all ihre Instrumente so funktionieren, wie sie es in fünf Jahren beim Merkur sollen.

Ihren vollen Funktionsumfang haben einige der Instrumente von BepiColombo erst, wenn sie am Zielort angekommen sind.  (Foto: Pressestelle, ESA)
Ihren vollen Funktionsumfang haben einige der Instrumente von BepiColombo erst, wenn sie am Zielort angekommen sind. Pressestelle ESA

Der Namensgeber der Sonde berechnete Flugbahnen durch das innere Sonnensystem

Gestartet ist die Raum-Sonde Bepi-Colombo am 22. Oktober 2018 am europäischen Weltraumbahnhof Kourou in Französisch-Guyana. Die Sonde ist nach dem italienischen Mathematiker Giuseppe Colombo benannt. Sein Verdienst: Er hat Bahnen durch das innere Sonnensystem berechnet, auf denen sich der Merkur erreichen lässt. Auf einer von ihnen ist die Sonde BepiColombo nun unterwegs – sozusagen auf den Spuren ihres italienischen Namensgebers ...

Die Raum-Sonde Bepi-Colombo ist  Oktober 2018 am europäischen Weltraumbahnhof Kourou in Französisch-Guyana gestartet. (Foto: Pressestelle, ESA /Stephane Corvaja)
Die Raum-Sonde Bepi-Colombo ist Oktober 2018 am europäischen Weltraumbahnhof Kourou in Französisch-Guyana gestartet. Pressestelle ESA /Stephane Corvaja

„Merkur ist der erste Planet, von der Sonne aus betrachtet. Und das heißt: Wenn wir nicht aufpassen, stürzt die Sonde in die Sonne. Deswegen benutzen wir die Venus. Sie liegt auf dem Weg, genau zwischen Erde und Merkur. Wir nutzen ihre Anziehungskraft, um BepiColombo einerseits abzubremsen und sie andererseits in eine andere Richtung zu lenken."

Valeria Mangano, Astronomin vom Nationalen Institut für Astrophysik in Rom

Instrumente an Bord sollen getestet werden

Das Forschungsteam will die Gelegenheit nutzen, beim Vorbeiflug an der Venus gleich die Instrumente an Bord einzuschalten, um damit "ein wenig Wissenschaft“ zu machen, sagt Johannes Benkhoff vom europäischen Weltraumforschungszentrum ESTEC im holländischen Noordwijk, der Projektwissenschaftler der Mission.

„Für uns hat das zwei Vorteile. Der eine Vorteil ist: Wir können die Instrumente schon mal testen und gucken, ob alles funktioniert. Und auf der anderen Seite fällt noch ein bisschen Science dabei ab.“

Johannes Benkhoff,europäisches Weltraumforschungszentrum ESTEC Noordwijk (Holland)
Die drei Module der BepiColombo-Mission sind mit dem Mercury Planetary Orbiter und rechts mit dem Mercury Transfer Module verbunden. (Foto: Imago, imago/ZUMA Press)
Die drei Module der BepiColombo-Mission sind mit dem Mercury Planetary Orbiter und rechts mit dem Mercury Transfer Module verbunden. Imago imago/ZUMA Press

Nicht alle Instrumente für Erforschung der Venus nutzbar

Und „ein bisschen Science“ ist besser als gar nichts. Denn schließlich ist BepiColombo eigentlich nicht dafür gebaut, irgendeinen anderen Planeten als den Merkur zu untersuchen. Und selbst einige der wissenschaftlichen Instrumente, die sich bei der Venus sozusagen zweckentfremden ließen, werden keine große Hilfe sein.

Es kommt auf die einzelnen Instrumente an. Viele werden beim Vorbeiflug an der Venus funktionieren. Aber einige sind von Teilen der Raumsonde verdeckt. Diese werden daher nicht zum Einsatz kommen.

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BepiColombo wurde aus Einzelmodulen zusammengesteckt

Dass die Außenhaut einer Raumsonde Instrumente verdeckt, hängt mit der merkwürdigen Flugkonstellation von BepiColombo zusammen. Denn eigentlich handelt es sich dabei um zwei Sonden, die zusammen auf die Reise gehen: Europas Mercury Planetary Orbiter und Japans Mercury Magnetospheric Orbiter.

Während des Flugs zum Merkur sind die beiden Orbiter aus Japan und der aus Europa zusammengestackt und dann an das Transfermodul geschraubt. Und zusätzlich gibt es noch ein Sonnen-Schutzschild , das den japanischen Orbiter umschließt. Letztlich sind es also vier Elemente, die aufeinander gesteckt sind. Wie vier große Legosteine, die dann zusammen zum Merkur fliegen.

Kein Wunder also, dass solch ein klobiges Konglomerat aus Weltraumhardware dann auch schon mal den Blick versperrt. Selbst der japanische Magnetosphärenorbiter, der sich ganz oben auf dem Turm befindet, wird nur eingeschränkt einsetzbar sein.

Die Sonde BepiColombo wird auf ihrem Weg zum Merkur zweimal vom Saturn abgebremst. (Hier zu sehen: Eine künsterische Darstellung der Sonde mit Merkur im Hintergrund) (Foto: Imago, imago/ZUMA Press)
Die Sonde BepiColombo wird auf ihrem Weg zum Merkur zweimal vom Saturn abgebremst. (Hier zu sehen: Eine künsterische Darstellung der Sonde mit Merkur im Hintergrund) Imago imago/ZUMA Press

Mit eingepackten Instrumenten kann man nichts messen

Die meisten Instrumente sind allerdings an der Seite oder an langen Masten, die ausgefahren werden und am Ende Sensoren haben.

Viele der Instrumente der Japaner sind allerdings noch eingepackt und können ohne ausgefahrenen Mast nicht genutzt werden. Es gibt nur einige Instrumente auf der Seite der Sonde, die dann Teilchen messen können.

Anders die europäische Sonde des BepiColombo-Projekts. Sie sitzt zwar hinter der japanischen aber ihre Instrumente sind anders angeordnet, und sie sind nicht auf das Ausfahren eines Mastes angewiesen. Ein Beispiel ist das Experiment MERTIS, das Mercury Radiometer and Thermal Infrared Spectrometer.

Die Sonde BepiColombo (hier kurz nach dem Start) ist bis zum Merkur rund sieben Jahre unterwegs. (Foto: Imago, imago/ZUMA Press)
Die Sonde BepiColombo (hier kurz nach dem Start) ist bis zum Merkur rund sieben Jahre unterwegs. Imago imago/ZUMA Press

Wolken der Venus statt Merkur-Steine

„MERTIS soll sich die Oberfläche Merkurs ansehen. Dabei geht es vor allem um die Auflösung kleinster Steine. Die Oberfläche der Venus können wir jedoch nicht sehen. Sie liegt unter einer dicken Wolkendecke versteckt. Statt sich Steine auf dem Merkur anzusehen, kann unser Spektrometer aber auch die Wolken der Venus untersuchen. So können wir bestimmen, aus welchen Elementen sie zusammengesetzt sind, wieviel Schwefelsäure oder wieviel Kohlendioxid in ihnen vorkommen.“

Am 15. Oktober fliegt BepiColombo in nur rund 10.000 Kilometern Entfernung an der Venus vorbei. Einige der Instrumente werden schon ab 13. Oktober mit ihren Messungen beginnen. Sie sollen die Messungen auch nach dem Zeitpunkt der größten Annäherung weitere zwei Tage lang durchführen. Danach geht die Reise der Sonde weiter Richtung Merkur. In etwa einem Jahr wird sie noch einmal an der Venus vorbeifliegen, um dort erneut abzubremsen und ihr Ziel Merkur dann endgültig ins Visier zu nehmen.

Merkur ist der Planet in unserem Sonnensystem, der der Sonne am nächsten ist. (Foto: Imago, imago/ZUMA Press /ESA)
Merkur ist der Planet in unserem Sonnensystem, der der Sonne am nächsten ist. Imago imago/ZUMA Press /ESA
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