Zweiter Merkur-Vorbeiflug von Raumsonde BepiColombo

Am 23. Juni wird die Raumsonde BepiColombo zum zweiten Mal am Götterboten Merkur vorbeifliegen. Der Planet ist auch ihr eigentliches Untersuchungsobjekt, jedoch muss sie sich ihm dafür schrittweise annähern. Erst im Dezember 2025 kann die Raumsonde endgültig in dessen Umlaufbahn einschwenken.

Künstlerische Darstellung der Merkur-Raumsonde BepiColombo vor dem Gesteinsplaneten Merkur.
Künstlerische Darstellung der Merkur-Raumsonde BepiColombo vor dem Gesteinsplaneten Merkur. Bildrechte: ESA/ATG medialab; Mercury: NASA/JPL

Update 20. Juni 2022:
Der Besuch am Merkur von der Raumsonde BepiColombo soll am 23. Juni um 11:44 Uhr (MESZ). Die Raumsonde soll dann mit einer Höhe von rund 200 Kilometern an der Planetenoberfläche vorbeifliegen.

Eine Infografik zum zweiten Vorbeiflug der Raumsonde BepiColombo am Merkur.
Eine Infografik zum zweiten Vorbeiflug der Raumsonde BepiColombo am Merkur. Bildrechte: ESA

Originalbeitrag vom 6. Juni 2022
Die europäische Raumfahrtbehörde Esa wird gemeinsam mit ihrem japanischen Partner Jaxa (Japan Aerospace Exploration Agency) am 23. Juni 2022 einen weiteren Meilenstein in ihrer Merkur-Mission BepiColombo erreichen. Um in die Umlaufbahn des römischen Götterboten einzuschwenken, muss sich die Raumsonde dem Planeten schrittweise annähern. Das geschieht durch verschiedenen Umrundungen, bei denen der Abstand zum Planeten und die Geschwindigkeit immer weiter reduziert werden. 

Insgesamt sechs dieser Swing-by-Manöver muss BepiColombo alleine am Merkur durchführen, damit die Raumsonde am 5. Dezember 2025 endgültig in die Umlaufbahn des grauen Gesteinsplaneten einschwenken kann. Der erste und auch letzte Vorbeiflug am Merkur erfolgte zwischen dem 1. und 2. Oktober 2021. Seit dem Launch am 20. Oktober 2018 hat die Raumsonde zudem einmal die Erde und zweimal die Venus umrundet

Eine Weltraum Sonde fliegt vor dem Planeten Venus 1 min
Bildrechte: ESA
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Die Raumsonde Bepi Colombo hat am Donnerstagmorgen unseren Nachbarplaneten Venus in engem Abstand passiert und Fotos zur Erde geschickt.

Do 15.10.2020 12:48Uhr 00:19 min

https://www.mdr.de/wissen/videos/aktuell/Bepi-Colombo-venus-flyby-100.html

Rechte: ESA

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Merkur – das ungeliebte Kind in unserem Sonnensystem?

Warum das Ganze? Den Mars kennen wir bereits ganz gut und Raumsonden oder Rover schicken wir alle paar Jahre zum roten Planeten – wie zuletzt den Perseverance-Rover oder auch die chinesische Tianwen-1- und die arabische Al-Amal-Mission. Der Jupitermond Europa wird gerade von der Juno-Raumsonde der amerikanischen Raumfahrtbehörde Nasa angesteuert. Zur Venus ist nach dem verlorenen Mondrennen im Kalten Krieg vor allem die damalige Sowjetunion aufgebrochen. Weitere Venus-Missionen sollen folgen. Die Nasa hat die Davinci-Mission für 2029 angekündigt.

Aber der Merkur, der sonnennächste Planet, ist uns relativ unbekannt. Dort schaute lediglich die Raumsonde Mariner 10 dreimal in 1974 und 1975 vorbei. Dann wurde der Planet noch von der Nasa-Raumsonde Messenger umkreiste. Dies erfolgte von März 2011 bis zum gezielten Absturz am 30. April 2015. Das war’s.

Merkur ist alles andere als uninteressant

Foto von der Venus, das die europäisch-japanische Raumsonde Bepi Colombo bei ihrem Vorbeiflug am 15. Oktober aufgenommen hat
Foto von der Venus, das die europäisch-japanische Raumsonde Bepi Colombo bei ihrem Vorbeiflug am 15. Oktober aufgenommen hat Bildrechte: ESA/BepiColombo/MTM

Zwar scheint auf dem Merkur kein Leben möglich zu sein, das heißt aber nicht, dass der Planet uninteressant ist. Merkur ist nicht wirklich berechenbar, erklärt Alvaro Giménez. Er ist der Direktor für Wissenschaft und robotische Exploration bei der Esa und führt aus: "Das liegt vielleicht zum einen an seiner Lage, weil er so nahe an der Sonne ist und weil er da auch extremen Bedingungen ausgesetzt ist wie Temperaturen, die bei 450°C an der Oberfläche liegen." Um diese Temperaturen zu messen, wurden Temperatursensoren aus Jena verbaut. 

Technik aus Mitteldeutschland an Bord von BepiColombo Ein Thermosensor aus dem Leibniz-Institut für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT) in Jena befindet sich an Bord der Esa-Raumsonde BepiColombo. Als Teil des thermalen Infrarot-Spektrometers MERTIS (Mercury Radiometer and Thermal Infrared Spectrometer) misst der spezialangefertigte Sensor berührungslos die thermische Strahlung an der Oberfläche des Planeten. Und die reicht von 430 Grad Celsius am Tag bis minus 180 Grad in der Nacht.

Benannt wurde die Raumsonde nach dem italienischen Mathematiker Giuseppe "Bepi" Colombo. Er untersuchte den Merkur im vergangenen Jahrhundert mit Teleskopen und berechnete die Bahnen, auf denen sich heute Raumsonden dem Merkur nähern.

Wenn man zum Merkur will, braucht man sehr viel Energie, mehr Energie noch als wenn man ein Raumschiff zum Pluto bringen würde.

Johannes Benkhoff, ESTE
Merkursonde
Eine künstlerische Darstellung der Merkur-Raumsonde BepiCollombo vor dem Merkur. Bildrechte: ESA/CNES/Arianespace/Optique video du CSG – P.Baudon

Johannes Benkhoff weiß, dass man um zum Merkur zu gelangen, zunächst an dem Planeten vorbeifliegen muss, um abbremsen zu können. Benkhoff ist der verantwortliche Wissenschaftler für das Projekt BepiColombo. Zudem muss eine Raumsonde erst genug Schwung erreicht haben, damit der Energieaufwand für einen Flug zum Merkur einigermaßen geringgehalten werden kann. Deswegen waren auch die vorherigen Swing-by-Manöver an Erde und Venus notwendig. Es klingt fast wie ein Paradoxon. Denn BepiColombo muss einerseits gegen die Anziehungskraft der Sonne abbremsen, aber für den Flug auch beschleunigen. 

Einen Pluspunkt hat die kaum vorhandene Atmosphäre des Merkur: Es wird zu keiner großen Reibung und somit zu keinem übermäßigen Geschwindigkeitsverlust beim Einschwenken in die Umlaufbahn geben.

Die Erde mit dem Planeten Merkur, Venus und Mars. 2 min
Bildrechte: MITTELDEUTSCHER RUNDFUNK
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Wir haben eine 500 Jahre Simulation der Planetenbewegungen laufen lassen. Und sie bestätigt die US-Astronomen: Merkur ist im Durchschnitt unser nächster Nachbarplanet.

Do 21.03.2019 11:56Uhr 01:58 min

https://www.mdr.de/wissen/videos/unser-nachbarplanet-merkur100.html

Rechte: MITTELDEUTSCHER RUNDFUNK

Video

Das Ziel der BepiColombo-Mission

Unser Wissen über den sonnennächsten Planeten ist gering. Er ist der schnellste Planet im ganzen Sonnensystem und umrundet die Sonne in nur 88 Tagen einmal. Ein Jahr auf Merkur dauert also nur etwa drei Erdmonate. Über seinen inneren Aufbau gibt es nur Theorien. Mit BepiColombo soll sich das ändern, wünscht sich der Generaldirektor der spanischen Weltraumfirma Deimos Space Belló Mora. Dessen Firma hat die Sonde gebaut. 

Durch die Messung von Merkurs Anziehungskraft wird BepiColombo Rückschlüsse auf das Innere des Planeten ziehen können. Wir vermuten, dass Merkur einen Kern aus Eisen besitzt. Er dürfte ungefähr 80 Prozent seiner Gesamtgröße ausmachen.

Belló Mora, DEIMOS 
Eine Infografik zum Aufbau von Merkur.
Eine Infografik zum Aufbau von Merkur. Bildrechte: ESA / Mercury surface: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington

Bisher wird vermutet, dass Merkur einen teilweise flüssigen Eisenkern hat. Zumindest wäre damit das schwache Magnetfeld des Planeten erklärt. Ein solcher Eisenkern, wie ihn auch unsere Erde hat, bringt den Planeten zum Rotieren und funktioniert quasi wie eine Art Dynamo. 

"Wenn er einen flüssigen Kern hat, rotiert er anders, wackelt sozusagen ein bisschen mehr, als wenn er 'nen festen Kern hätte", beschreibt es Roger Förstner, der Leiter des Instituts für Raumfahrttechnik und Weltraumnutzung an der Universität der Bundeswehr in München. Mithilfe von BepiColombo kann dieses Wackeln in der Rotation so genau bestimmt werden, dass es eine Antwort auf die Frage gibt: Hat Merkur wirklich einen flüssigen Kern? Förstner Vergleicht Merkur mit einem Ei – denn ein gekochtes Ei dreht sich anders als ein ungekochtes Ei. 

Einschwenken in die Umlaufbahn von Merkur

Im Dezember 2025 soll die Raumsonde dann in die Umlaufbahn des grauen Planeten einschwenken. "Am Schluss sind wir genauso schnell wie der Merkur und drehen uns mit Merkur um die Sonne, und dann können wir ganz leicht ins Gravitationsfeld des Merkurs einschwenken", sagt Benkhoff.  

Informationstafel zur Merkursonde
Informationstafel zur Merkursonde. Bildrechte: ESA-Manuel Pedoussaut

Die ersten Messungen können dann im April 2026 mit dem Mercury Magnetospheric Orbiter (engl. Merkur-Magnetosphären-Orbiter, kurz MIO) der japanischen Raumfahrtbehörde Jaxa beginnen. Er bildet den obersten Aufbau der mehrteiligen BepiColombo-Mission. Der europäische Teil der Mission, der Fernerkundungsorbiter (Mercury Planetary Orbiter, kurz MPO), wird uns neben wissenschaftlichen Messungen auch mit Fotos vom Götterboten versorgen.

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