BepiColombo erreicht Merkur nach neun Milliarden Kilometern

Die Europäische Weltraumorganisation ESA und die japanische Raumfahrtagentur JAXA starten am Donnerstag (3. September) die Ankunftsphase der Doppelsonde BepiColombo beim Merkur. Die Raumsonde hat auf ihrem Weg durch das Sonnensystem bereits mehr als neun Milliarden Kilometer zurückgelegt und führt auch umfangreiche österreichische Technologie mit.

Wie die ESA am Montagnachmittag mitteilte, steht die Mission nun vor einem besonders kritischen Abschnitt. Es handelt sich um die erste europäische Merkur-Mission. Aufgrund der starken Sonnengravitation und der großen Nähe zur Sonne gilt der innerste Planet des Sonnensystems als äußerst schwierig zu erreichen, erklärte Missionsmanagerin Santa Martinez. Trotz seines durchschnittlichen Abstands von rund 77 Millionen Kilometern zur Erde wurde Merkur bislang erst von zwei Raumfahrtmissionen näher untersucht. Vor allem die extremen Temperaturen sowie der intensive Sonnenwind stellen eine große Herausforderung dar.

Zwei Raumsonden arbeiten gemeinsam

Erstmals werden zwei Raumsonden gleichzeitig in unterschiedliche Umlaufbahnen um Merkur gebracht. Die japanische Sonde „Mio“ und das europäische Orbiter-Modul „MPO“ müssen dabei eng zusammenwirken, um die wissenschaftlichen Ziele der Mission zu erfüllen. Das Trennen der beiden Einheiten und das Einschwenken in ihre jeweiligen Umlaufbahnen erfordern zahlreiche komplexe Manöver, die sich über etwa sechs Monate erstrecken werden, erläuterte ESA-Experte Ignacio Tanco.

Bei dem Vorhaben handle es sich um eine Hochrisiko-Mission, bei der viele Abläufe von den Planungen abweichen könnten, sagte Tanco. Die Teams seien jedoch auf mögliche Schwierigkeiten vorbereitet. Die kommenden Tage seien von zentraler Bedeutung. Der Aufwand sei vergleichbar mit dem Start zweier Raumfahrzeuge von der Erde, nur eben in der Umgebung eines anderen Planeten. Verläuft alles nach Plan, beginnt die wissenschaftliche Hauptmission im Frühjahr 2027.

Österreichische Technik für extreme Bedingungen

Eine wichtige Rolle spielt die Isolierung der beiden Raumsonden. Sie muss Temperaturunterschiede von bis zu plus 450 und minus 180 Grad Celsius sowie den starken Sonnenwind aushalten. Die entsprechenden Schutzsysteme stammen ebenso wie das Lenksystem der elektrischen Triebwerke und die Steuerungselektronik der Solarpaneele von Beyond Gravity Austria in Wien, teilten die österreichischen Projektpartner am Dienstag mit.

Die richtige Ausrichtung der Solarpaneele sei entscheidend, erklärte Tanco. Eine zu geringe Sonneneinstrahlung liefere nicht genügend Energie für die Instrumente, während eine zu starke Belastung durch die Sonne Schäden verursachen könne.

Grazer Forschung untersucht das Magnetfeld

Das Grazer Institut für Weltraumforschung (IWF) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften ist maßgeblich an den Magnetfeldmessgeräten beider Raumsonden beteiligt. Die internationale Zusammenarbeit zeige sich unter anderem darin, dass das Magnetometer der japanischen Sonde „Mio“ von Österreich aus betrieben wird, erklärte ESA-Projektwissenschaftler Geraint Jones.

Warum Merkur als einziger Planet neben der Erde über ein eigenes Magnetfeld verfügt, ist bis heute nicht vollständig geklärt. Die Untersuchung dieses Magnetfeldes sowie der Wechselwirkungen mit dem starken Sonnenwind gehört daher zu den zentralen Zielen der Mission.

„Im April 2027 beginnt die wissenschaftliche Erforschung des innersten Planeten des Sonnensystems, der einer zehnmal höheren Sonnenstrahlung ausgesetzt ist als die Erde. Entsprechend hohen Belastungen müssen auch unsere Instrumente standhalten“, betonte IWF-Direktorin Christiane Helling.

Rätsel um das Innere des Merkur

Die genaue Struktur des Magnetfeldes gibt Forschern weiterhin Rätsel auf. Besonders die Frage, ob sich im Inneren des Planeten noch ein flüssiger Kern befindet, beschäftigt die Wissenschaft. Angesichts seiner vergleichsweise geringen Größe müsste dieser eigentlich längst erstarrt sein, erklärte IWF-Forscher Daniel Schmid, wissenschaftlicher Leiter des japanischen Magnetfeldmessgeräts.

Darüber hinaus soll die Mission die Oberfläche des Merkur hochauflösend kartieren und die dünne Gashülle rund um den Planeten untersuchen. Diese könne kaum als klassische Atmosphäre bezeichnet werden, erläuterte Jones. Die Forscher wollen herausfinden, woher die von der Oberfläche austretenden Gase stammen.

Größte österreichische ESA-Beteiligung

Dafür kommt unter anderem das vom Grazer Institut für Weltraumforschung entwickelte Ionenspektrometer PICAM auf der europäischen MPO-Sonde zum Einsatz. Mit diesem Instrument könne erstmals direkt untersucht werden, wie die Sonne auf die dünne Gashülle des Merkur einwirkt, erklärte PICAM-Projektverantwortlicher Ali Varsani.

Die österreichische Beteiligung an BepiColombo, an der auch Terma Technologies beteiligt ist, erstreckt sich einschließlich der Entwicklungsphase über rund 20 Jahre. Mit einem industriellen Auftragsvolumen von 36 Millionen Euro sowie weiteren 2,5 Millionen Euro für die Entwicklung wissenschaftlicher Instrumente stellt BepiColombo die bisher größte österreichische Beteiligung an einer ESA-Mission dar.

Die Ankunftsphase am 3. September wird live übertragen: https://www.youtube.com/live/oC7lQngNG3o

Quelle: APA