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Kolumbus des 21. Jahrhunderts
Panorama 3 Min. 20.10.2018 Aus unserem online-Archiv

Kolumbus des 21. Jahrhunderts

Ein grafische Darstellung zeigt die Sonde BepiColombo im Anflug auf den Merkur.

Kolumbus des 21. Jahrhunderts

Ein grafische Darstellung zeigt die Sonde BepiColombo im Anflug auf den Merkur.
Foto: ESA/ATG medialab; Mercury: NASA
Panorama 3 Min. 20.10.2018 Aus unserem online-Archiv

Kolumbus des 21. Jahrhunderts

Sieben Jahre dauert die Reise der Raumsonde BepiColombo, die am Samstagmorgen von Kourou zum Merkur aufbricht – erst danach beginnt die Forschung. Es ist die anspruchsvollste Mission der Europäischen Weltraumorganisation in ihrer mehr als 40-jährigen Geschichte.

(dpa) - Die Europäische Weltraumorganisation (ESA) will die Geheimnisse des sonnennächsten Planeten Merkur lüften: Die Sonde BepiColombo startet morgen vom Weltraumbahnhof Kourou in Französisch-Guyana zum kleinsten und unbekanntesten Planeten unseres Sonnensystems. „Das ist Christoph Kolumbus im 21. Jahrhundert“, sagt die Leiterin des Flugkontrollteams der Sonde, Elsa Montagnon. „Der Merkur ist ein sehr geheimnisvoller Planet.“

Die schwierige Reise der Sonde bis zur Ziel-Umlaufbahn des Merkurs dauert sieben Jahre. Erst im April 2026 kann voraussichtlich die Forschung beginnen, wie ESA-Projektwissenschaftler Johannes Benkhoff sagt. Die Vorbereitungen der rund 1,3 Milliarden Euro teuren Mission haben fast 20 Jahre gebraucht. Grund sind auch die unwirtlichen Bedingungen in der Nähe des Merkurs: Um das Überleben der Sonde in dieser nach den Worten der ESA „höllischen Umgebung“ zu ermöglichen, mussten eine Reihe neuer Technologien entwickelt werden.

Eine grafische Darstellung der beiden Orbiter von BepiColombo am Planeten Merkur.
Eine grafische Darstellung der beiden Orbiter von BepiColombo am Planeten Merkur.
Foto: DLR/ESA/dpa

Hoher Energiebedarf

Die Reise ist zudem extrem kompliziert: „Wir brauchen mehr Energie als zum Pluto zu fliegen“, beschreibt der Flugdirektor für BepiColombo und Leiter der ESA-Abteilung für interplanetare Missionen, Andrea Accomazzo, eine der größten Herausforderungen. Die Entfernung von der Erde zum Pluto ist wesentlich größer als die zum Merkur. Grund für den hohen Energiebedarf sei die Anziehungskraft der Sonne.

Die 6,40 Meter hohe und 4,1 Tonnen schwere Raumsonde nähert sich ihrem Ziel in großen elliptischen Bahnen. Dabei fliegt sie neunmal an Planeten vorbei, unter anderem, um zu entschleunigen und nicht auf die Sonne zu fallen. Zuerst ist 2020 die Erde dran, dann zweimal die Venus und sechsmal der Merkur selbst. „Jeder Vorbeiflug an einem Planeten braucht ein paar Monate intensive Vorbereitungszeit“, sagt Accomazzo.

Wenn die Merkur-Zielumlaufbahn voraussichtlich im Dezember 2025 erreicht wird, trennen sich die zwei selbstständigen Wissenschafts-Satelliten von ihrem Raumtaxi und erforschen den Planeten aus unterschiedlichen Umlaufbahnen. Der ESA-Satellit MPO (Mercury Planetary Orbiter), auch „Bepi“ genannt, nimmt die Oberfläche des unbekannten Planeten unter die Lupe. Der japanische Satellit MMO (Mercury Magnetospheric Orbiter) nimmt das Magnetfeld ins Visier. „Wir wollen verstehen, wie unser Sonnensystem entstanden und geformt ist“, beschreibt Benkhoff das übergeordnete Ziel. Dafür habe der Merkur eine besondere Bedeutung.

Ein grafische Darstellung zur Separierung der oberen Stufe rund 30 Minuten nach dem Start der Sonde BepiColombo. Der Merkur-Orbiter ist in der Mitte zu sehen. Das Sonnensegel ist noch nicht ausgefahren. Ein zweiter Orbiter ist noch verdeckt.
Ein grafische Darstellung zur Separierung der oberen Stufe rund 30 Minuten nach dem Start der Sonde BepiColombo. Der Merkur-Orbiter ist in der Mitte zu sehen. Das Sonnensegel ist noch nicht ausgefahren. Ein zweiter Orbiter ist noch verdeckt.
Foto: ESA/ATG medialab/dpa

„Wahrscheinlich hat er, wie die Erde, einen flüssigen Kern, der sein Magnetfeld erzeugt, aber die Wissenschaft weiß nicht, warum“, sagt Montagnon. Vorbeiflüge von US-Sonden in den 1970er- und den 2010er-Jahren hätten zwar viele Daten gebracht, trotzdem sei noch vieles unklar. Ein Jahr ist für die Forschung mindestens vorgesehen, MPO könnte aber auch bis zu vier Jahre halten. Dann werde der Orbiter voraussichtlich verglühen. Der japanische Orbiter soll nach etwa 3,5 Jahren auf dem Merkur zerschellen.

Sonne als ständige Gefahr

Die 24 Triebwerke von BepiColombo sind ebenfalls so komplex wie bei keiner anderen ESA-Mission zuvor. Erstmals sind auch vier elektrische Ionenantriebe darunter. Sie werden von – insgesamt 42 Quadratmeter großen – Solarzellen versorgt. Die Außentemperatur am Merkur betrage rund 350 Grad, die Paneele mit den Solarzellen könnten aber nur bis 200 Grad aushalten, berichtet Montagnon. „Sie müssen ständig von der Sonne weggedreht werden.“

„Die erste Stunde nach dem Start ist am riskantesten“, sagt Accomazzo. Die Sonnenpaneele müssen nach dem Start rasch ausgefahren werden. Auch in den folgenden 47 Stunden müsse das Kontrollzentrum in Darmstadt sehr schnell reagieren, wenn etwas schief läuft. Die erste größere Hürde ist nach drei Tagen geschafft. Danach wird es Mitte Dezember wieder kritisch, wenn die Ionen-Triebwerke zum ersten Mal betrieblich eingesetzt werden. Wenn das nicht funktioniert, könnte die ganze Mission scheitern, sagt Accomazzo. Wenn es jedoch gelingt, werde es bis zum Vorbeiflug von BepiColombo an der Erde in rund eineinhalb Jahren „relativ ruhig“ sein.


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