Graz – Im Dezember 2025 soll die europäisch-japanische Sonde BepiColombo ihr Ziel, den Planeten Merkur, erreichen. Auf dem beschwerlichen Weg dorthin braucht es allerdings insgesamt neun Swing-By-Manöver bei anderen Planeten. Das zweite dieser Manöver steht nun unmittelbar bevor: Nachdem sich BepiColombo im vergangenen März an der Erde Schwung geholt hatte, wird sich die Sonde Mitte Oktober der Venus annähern. Die Forscher vom Institut für Weltraumforschung (IWF) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) warten gespannt auf die Daten, die die drei Messgeräte der Mission, an denen sie führend beteiligt waren, sammeln werden.
Spannung vor der Venus-Annäherung
Am 15. Oktober in den frühen Morgenstunden wird sich der Instrumententräger mit seinen beiden Satelliten MPO und MMO an Bord dem Planeten Venus auf 10.663 Kilometer annähern, um die Geschwindigkeit und Flugbahn in Richtung Merkur anzupassen. Die Venus ist ähnlich groß wie die Erde und jener Planet, der auf seiner Umlaufbahn der Erde mit einem minimalen Abstand von 38 Millionen Kilometern am nächsten kommt. Nach jüngst vermeldeten Hinweisen auf mögliches Leben in der Atmosphäre der Venus, rückt der Planet, der sich in eine dichte Wolkendecke hüllt, noch stärker in den Blickpunkt der Astronomen.
Mehrere Instrumente an Bord der Satelliten können auch schon bei Venus eingesetzt werden. Das Grazer IWF ist an den Magnetfeldmessgeräten (MMO-MGF und MPO-MAG) auf beiden Raumsonden beteiligt. Sie sind während der rund fünftägigen Venus-Kampagne durchgehend eingeschaltet. Aus Sicht von IWF-Wissenschafter Martin Volwerk verspricht die Flugbahn während des ersten Venus-Vorbeiflugs interessante Daten hinsichtlich der magnetischen Aktivität rund um den Planeten, auf dem Temperaturen bis zu 500 Grad herrschen.
Magnetfeld im Visier
"Wir können beobachten, wie sich die Aktivität des Magnetfeldes verändert, während sich BepiColombo dem Planeten nähert und sich dann wieder von ihm in kaum erforschte Magnetschweif-Regionen entfernt," hofft Volwerk. Das Magnetometer auf dem japanischen Orbiter (MMO-MGF) wurde unter der Federführung des IWF in Kooperation mit dem japanischen Weltraumforschungsinstitut (ISAS/JAXA) und der TU Braunschweig entwickelt und gebaut.
Die Ionen-Kamera (PICAM) ist ein Massenspektrometer für Ionen. Es konzentriert sich auf Messungen in Regionen, in denen ein ausreichender Ionenfluss und damit eine verwertbare Signalstärke zu erwarten ist. "Wir konnten im Vorfeld die Betriebssoftware unseres Sensors an Bord der europäischen Raumsonde aktualisieren. In dieses Update sind direkt Erkenntnisse aus dem Earth-Flyby eingeflossen und wir gehen davon aus, dass sich das sehr positiv auf die Messergebnisse auswirken wird", erklärt Harald Jeszenszky vom Grazer PICAM-Team. PICAM wird ungefähr 28 Stunden in Betrieb sein.
Test für die Merkur-Mission
Die Signallaufzeit zwischen den Bodenstationen auf der Erde und der im Oktober 2018 gestarteten Raumsonde beträgt mittlerweile über neun Minuten. Das macht den Venus-Vorbeiflug zu einem ersten echten Test unter jenen Bedingungen, die ab 2026 bei dem noch am wenigsten erforschten Planeten Merkur herrschen werden. Zuvor muss die Sonde aber noch ein weiteres Mal an der Venus und weitere sechs Mal am Merkur vorbei fliegen, um den Schub zu drosseln um schließlich in die richtige Umlaufbahn einzuschwenken.
An der Mission zum Planeten Merkur sind sowohl die Europäische Weltraumbehörde (ESA) als auch die Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) beteiligt. Die beiden Module werden den Planeten von einander ergänzenden Umlaufbahnen aus beobachten. Insgesamt tragen sie mehr als ein Dutzend Messinstrumente. Merkur zählt – aufgrund seiner Nähe zur Sonne – zu den am wenigsten erforschten Planeten im inneren Sonnensystem. Vor BepiColombo hat es mit Mariner 10 in den Jahren 1974 und 1975 sowie dem Messenger-Orbiter von 2011 bis 2015 erst zwei erfolgreiche Merkur-Missionen gegeben. (red, APA, 7.10.2020)