14. Oktober 2020
Abbremsen an der Venus

Raum­son­de Be­pi­Co­lom­bo „fällt“ wei­ter Rich­tung Mer­kur

Erster Venus-Vorbeiflug von BepiColombo auf dem Weg zum Merkur
Ers­ter Ve­nus-Vor­beiflug von Be­pi­Co­lom­bo auf dem Weg zum Mer­kur
Bild 1/10, Credit: ESA/ATG medialab

Erster Venus-Vorbeiflug von BepiColombo auf dem Weg zum Merkur

Am 15. Ok­to­ber 2020, knapp zwei Jah­re nach ih­rem Start, wird die Raum­son­de Be­pi­Co­lom­bo, ein Son­den­ge­spann zwei­er Or­bi­ter der Eu­ro­päi­schen Welt­rau­m­or­ga­ni­sa­ti­on ESA und der ja­pa­ni­schen JA­XA, um 5.58 Uhr MESZ ih­ren ers­ten von zwei Nah­vor­beiflü­gen an der Ve­nus ab­sol­vie­ren. Ziel des Ma­nö­vers in 10.720 Ki­lo­me­ter Ent­fer­nung zur Ve­nu­so­ber­flä­che ist ein leich­tes Ab­brem­sen von Be­pi­Co­lom­bo, um ei­ne Um­lauf­bahn zu er­rei­chen, die nach und nach dem Or­bit des Pla­ne­ten Mer­kur an­ge­nä­hert wird, dem fi­na­len Ziel der Missi­on. Der zwei­te Ve­nus­vor­beiflug wird am 11. Au­gust 2021 statt­fin­den. Wäh­rend der Vor­beiflug­pha­se wer­den mit ei­ni­gen In­stru­men­ten an Bord bei­der Son­den wis­sen­schaft­li­che Ex­pe­ri­men­te durch­ge­führt, s auch mit dem In­fra­rot­spek­tro­me­ter MER­TIS.
Die Venus aus dem Blickwinkel der japanischen Raumsonde Akatsuki
Die Ve­nus aus dem Blick­win­kel der ja­pa­ni­schen Raum­son­de Akat­su­ki
Bild 2/10, Credit: JAXA/ISAS/DARTS/Damia Bouic

Die Venus aus dem Blickwinkel der japanischen Raumsonde Akatsuki

Un­ser in­ne­rer Nach­bar­pla­net Ve­nus wird häu­fig als der „Schwes­ter­pla­net“ der Er­de apo­stro­phiert: Er hat fast den glei­chen Durch­mes­ser und nur ge­ring­fü­gig we­ni­ger Mas­se als die Er­de, doch hat der Pla­net ei­ne völ­lig an­de­re Ent­wick­lung ge­nom­men. Die dich­te At­mo­sphä­re be­steht haupt­säch­lich aus dem Gas Koh­len­di­oxid, was zu ei­nem ex­tre­men Treib­haus­ef­fekt führt, in­fol­ge des­sen auf der Ve­nus Tag und Nacht Tem­pe­ra­tu­ren von 470 Grad Cel­si­us herr­schen. Die dich­te Gas­hül­le mit Wol­ken aus Schwe­fel­säu­re reicht in ei­ne viel grö­ße­re Hö­he als auf der Er­de und ver­hin­dert im sicht­ba­ren Licht ei­nen Blick auf die Ober­flä­che. Die Dy­na­mik und Zu­sam­men­set­zung der Ve­nu­sat­mo­sphä­re sind seit Jahr­zehn­ten Ge­gen­stand in­ten­si­ver wis­sen­schaft­li­cher Un­ter­su­chun­gen, wie sie ak­tu­ell auch der ja­pa­ni­sche Ve­nu­sor­bi­ter Akat­su­ki durch­führt (das Bild ist ei­ne Auf­nah­me im UV-Licht). Auch die Raum­son­de Be­pi­Co­lom­bo wird bei ih­rem Vor­beiflug an der Ve­nus am 15. Ok­to­ber 2020 mit ei­ni­gen Ex­pe­ri­men­ten die Ve­nu­sat­mo­sphä­re un­ter­su­chen.
Suche nach Spuren von Vulkanismus in der Venusatmosphäre
Su­che nach Spu­ren von Vul­ka­nis­mus in der Ve­nu­sat­mo­sphä­re
Bild 3/10, Credit: NASA/JPL

Suche nach Spuren von Vulkanismus in der Venusatmosphäre

Das von der West­fä­li­schen Wil­helms-Uni­ver­si­tät und dem Deut­schen Zen­trum für Luft- und Raum­fahrt (DLR) für die ESA-Missi­on Be­pi­Co­lom­bo ent­wi­ckel­te In­fra­rot­spek­tro­me­ter wird beim Nah­vor­beiflug des eu­ro­pä­isch-ja­pa­ni­schen Raum­son­den­ge­spanns am 15. Ok­to­ber 2020 an der Ve­nus aus Ent­fer­nun­gen zwi­schen 1,4 Mil­lio­nen und 200.000 Ki­lo­me­tern in der At­mo­sphä­re des Pla­ne­ten auch nach Spu­ren von Ga­sen su­chen, die Hin­wei­se auf ak­ti­ven Vul­ka­nis­mus auf der Ve­nus lie­fern könn­ten, wie bei­spiels­wei­se Schwe­fel­di­oxid (SO2). Von Ra­dar­auf­nah­men, wie sie bei der glo­ba­len Kar­tie­rung der Ve­nus mit dem NA­SA-Or­bi­ter Ma­gel­lan auf­ge­zeich­net wur­den, ist be­kannt, dass es auf der Ve­nus Tau­sen­de von Vul­ka­nen gibt (Bild: der 4000 Me­ter ho­he Maat Mons), von de­nen ver­mu­tet wird, dass ei­ni­ge noch ak­tiv sein könn­ten.
BepiColombo auf der langen Reise zum Merkur
Be­pi­Co­lom­bo auf der lan­gen Rei­se zum Mer­kur
Bild 4/10, Credit: ESA/ATG medialab

BepiColombo auf der langen Reise zum Merkur

Die Missi­on Be­pi­Co­lom­bo ist ein ge­mein­schaft­li­ches Pro­jekt der Eu­ro­päi­schen Welt­rau­m­or­ga­ni­sa­ti­on ESA, die den „Mer­cu­ry Pla­ne­ta­ry Or­bi­ter“ (MPO, Mit­te) bei­steu­ert, und der ja­pa­ni­schen JA­XA, de­ren „Mer­cu­ry Ma­gne­to­s­h­phe­ric Or­bi­ter“ (MMO, oben) eben­falls Teil der Missi­on ist. An­ge­trie­ben wird das Or­bi­ter-Duo mit ei­nem Io­nen­mo­tor im „Mer­cu­ry Trans­fer Mo­du­le“ (MTM, un­ten).
Spektrometer MERTIS
Spek­tro­me­ter MER­TIS
Bild 5/10, Credit: DLR (CC-BY 3.0)

Spektrometer MERTIS

MER­TIS (Mer­cu­ry Ra­dio­me­ter and Ther­mal In­fra­red Spec­tro­me­ter) ist ein ab­bil­den­des Spek­tro­me­ter. Es ist mit ei­nem Ra­dio­me­ter kom­bi­niert, ei­nem Mess­ge­rät zur Be­stim­mung der Be­strah­lungs­stär­ke. Das In­stru­ment hat Aus­ma­ße von nur 18 mal 18 mal 13 Zen­ti­me­tern und ei­ne Mas­se von 3,3 Ki­lo­gramm; der Leis­tungs­ver­brauch ist sehr ge­ring. Die MER­TIS-Sen­so­ren sind ein­zig­ar­tig: Der bild­ge­ben­de Ka­nal nutzt zur Mes­sung der In­fra­rot­strah­lung ein un­ge­kühl­tes Mi­kro­bo­lo­me­ter, das ers­te, das in Eu­ro­pa welt­raum­qua­li­fi­ziert wur­de. Mit MER­TIS wer­den die mi­ne­ra­lo­gi­sche Zu­sam­men­set­zung der Mer­kuro­ber­flä­che so­wie die ge­steins­bil­den­den Mi­ne­ra­le un­ter­sucht. Gleich­zei­tig wird das in­te­grier­te Mi­kro-Ra­dio­me­ter die Tem­pe­ra­tur und die ther­mi­schen Leit­fä­hig­keit mes­sen. Von den Da­ten er­hof­fen sich die Wis­sen­schaft­ler Er­kennt­nis­se über die Ent­ste­hung und Ent­wick­lung des Pla­ne­ten Mer­kur.
Die siebenjährige Reise von BepiColombo zum Merkur
Die sie­ben­jäh­ri­ge Rei­se von Be­pi­Co­lom­bo zum Mer­kur
Bild 6/10, Credit: ESA

Die siebenjährige Reise von BepiColombo zum Merkur

Raum­flü­ge von der Er­de ins in­ne­re Son­nen­sys­tem sind we­gen der An­zie­hungs­kraft der Son­ne tech­nisch aus­ge­spro­chen schwie­ri­ge Un­ter­neh­mun­gen. Die eu­ro­pä­isch-ja­pa­ni­sche Missi­on Be­pi­Co­lom­bo wird da­für sie­ben Jah­re be­nö­ti­gen. Da­bei wird das Son­den­ge­spann im Lau­fe der Jah­re und durch meh­re­re Nah­vor­beiflü­ge an der Er­de, an der Ve­nus (zwei­mal) zu­nächst ab­ge­bremst und schließ­lich sechs­mal am Mer­kur selbst auf ei­ne Um­lauf­bahn um die Son­ne ge­lenkt, die sich im­mer mehr dem Mer­kuror­bit an­nä­hert. Schließ­lich wird Be­pi­Co­lom­bo am 5. De­zem­ber 2025 in ei­ne Um­lauf­bahn um den Mer­kur ge­lenkt.
Ani­ma­ti­on: der ers­te von zwei Ve­nus­vor­beiflü­gen von Be­pi­Co­lom­bo
Video 7/10, Credit: ESA/ATG medialab

Animation: der erste von zwei Venusvorbeiflügen von BepiColombo

Credit: ESA/ATG medialab
Länge: 00:00:57
Am 15. Ok­to­ber 2020 wird die eu­ro­pä­isch-ja­pa­ni­sche Mer­kur­mis­si­on Be­pi­Co­lom­bo ei­nen Vor­beiflug in 10.720 Ki­lo­me­ter an der Ve­nus ab­sol­vie­ren, um die Flug­bahn des Son­den­ge­spanns in Rich­tung der Mer­kur­um­lauf­bahn zu len­ken. Am 11. Au­gust 2021 wird ein zwei­ter Ve­nus-Fly­by er­fol­gen, ehe sechs Mer­kur-Vor­beiflü­ge die Missi­on im­mer stär­ker auf die Um­lauf­bahn des Mer­kur um die Son­ne brin­gen wer­den. Schließ­lich wird Be­pi­Co­lom­bo am 5. De­zem­ber 2025 in ei­nen Or­bit um den Mer­kur ge­lenkt wer­den.
Be­pi­Co­lom­bo-Nah­vor­beiflug an der Ve­nus
Video 8/10, Credit: ESA/ATG medialab

BepiColombo-Nahvorbeiflug an der Venus

Credit: ESA/ATG medialab
Länge: 00:00:20
Nur 10.720 Ki­lo­me­ter über der Ober­flä­che der Ve­nus wird die eu­ro­pä­isch-ja­pa­ni­sche Mer­kur­mis­si­on Be­pi­Co­lom­bo am 15. Ok­to­ber 2020 um 5.58 Uhr MESZ ei­nen Nah­vor­beiflug am Nach­bar­pla­ne­ten der Er­de ab­sol­vie­ren. Ziel des Ma­nö­vers ist ein Ab­brem­sen der Raum­son­de, um de­ren Um­lauf­bahn um die Son­ne nach und nach der Um­lauf­bahn des Mer­kur an­zu­glei­chen, der ei­gent­li­chen Des­ti­na­ti­on der Missi­on.
Die sie­ben­jäh­ri­ge Rei­se von Be­pi­Co­lom­bo durchs in­ne­re Son­nen­sys­tem
Video 9/10, Credit: ESA

Die siebenjährige Reise von BepiColombo durchs innere Sonnensystem

Credit: ESA
Länge: 00:02:02
Fast auf den Tag ge­nau zwei Jah­re nach ih­rem Start am 20. Ok­to­ber 2018 wird die eu­ro­pä­isch-ja­pa­ni­sche Mer­kur­mis­si­on Be­pi­Co­lom­bo am 15. Ok­to­ber 2020 ih­ren ers­ten von zwei Ve­nus­vor­beiflü­gen ab­sol­vie­ren. Der zwei­te wird am 11. Au­gust 2021 er­fol­gen. Zu­vor pas­sier­te das Raum­son­den­ge­spann be­reits am 10. April 2020 die Er­de, um stär­ker ins in­ne­re Son­nen­sys­tem ge­lenkt zu wer­den. Nach wei­te­ren sechs Mer­kur-Nah­vor­beiflü­gen ab Ok­to­ber 2021 wird Be­pi­Co­lom­bo am 5. De­zem­ber 2025 in ei­ne Mer­kur­um­lauf­bahn ge­lenkt wer­den.
Ve­nus­be­ob­ach­tun­gen mit dem In­fra­rot­spek­tro­me­ter MER­TIS
Video 10/10, Credit: MERTIS-Team

Venusbeobachtungen mit dem Infrarotspektrometer MERTIS

Credit: MERTIS-Team
Länge: 00:04:36
Das In­fra­rot­spek­tro­me­ter MER­TIS (Mer­cu­ry Ra­dio­me­ter and Ther­mal In­fra­red Spec­tro­me­ter) wird beim Ve­nus­vor­beiflug von Be­pi­Co­lom­bo wäh­rend zwei­er Mess­zy­klen Da­ten aus der Ve­nu­sat­mo­sphä­re auf­zeich­nen: Der ers­te Zy­klus star­tet in ei­ner Ent­fer­nung von et­wa 1,4 Mil­lio­nen Ki­lo­me­ter, da­bei wird bis 23 Stun­den vor dem Nah­vor­beiflug und 670.000 Ki­lo­me­ter Ent­fer­nung ge­mes­sen. Nach ei­ner Pau­se für die Über­prü­fung des In­stru­ments be­ginnt 11 Stun­den vor dem Ve­nus-Vor­beiflug in Ent­fer­nun­gen zwi­schen 300.000 und 120.000 Ki­lo­me­tern der zwei­te Zy­klus. Die MER­TIS-Be­ob­ach­tun­gen sind da­mit vier Stun­den vor dem Nah­vor­beiflug in 10.720 Ki­lo­me­tern ab­ge­schlos­sen. Das Vi­deo wur­de mit dem Science Plan­ning and Ope­ra­ti­on Tool von Be­pi­Co­lom­bo an­ge­fer­tigt und zeigt in der Bild­mit­te, wie die Ve­nus an­ge­peilt und mit der Be­ob­ach­tungs­geo­me­trie von MER­TIS „ge­se­hen“ und wäh­rend der bei­den Auf­zeich­nungs­pha­sen ab­ges­cannt wird.
  • Ungewöhnlicher Test an der dichten Venus-Gashülle für einige Experimente, die eigentlich für den atmosphärelosen Merkur ausgelegt sind.
  • Spektrometer MERTIS (Universität Münster und DLR) wird während zweier Experiment-Sequenzen etwa 100.000 Spektralaufnahmen machen.
  • Im August 2021 folgt ein zweiter Venusvorbeiflug – danach ist BepiColombo auf Kurs Richtung Merkurorbit.
  • Ankunft am innersten Planeten 2025, zuvor sechs Merkurvorbeiflüge.
  • Schwerpunkte: Raumfahrt, Exploration

Von der Tagseite kommend, an der Venus vorbei, mit der Schwerkraft des Planeten abbremsen und auf der Nachtseite weiter auf Kurs zum Ziel Merkur: Am Donnerstag, den 15. Oktober 2020, wird die ESA-Raumsonde BepiColombo um 5.58 Uhr MESZ in etwa 10.720 Kilometer Entfernung an der Venus vorbeifliegen und unserem Nachbarplaneten ein wenig ihrer Bewegungsenergie übertragen, um selbst an Geschwindigkeit zu verlieren. Zwei Jahre nach dem Start ist der Zweck des Manövers eine weitere Absenkung des sonnennächsten Punktes des Orbits von BepiColombo in Richtung der Umlaufbahn des Planeten Merkur. Den werden die beiden zu einem Gespann verbundenen Raumsonden der Europäischen Weltraumorganisation ESA und der japanischen Raumfahrtagentur JAXA nach einem weiteren Venusvorbeiflug im August 2021 erreichen und sechs Nahvorbeiflüge später schließlich Merkur Ende 2025 umkreisen. Für Planetenforscher und Ingenieure am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und dem Institut für Planetologie der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster eine weitere Gelegenheit das Spektrometer MERTIS zu testen.

Blick in die Venus-Gashülle mit Infrarotsensoren

Als Raumflugmanöver werden die bahntechnisch notwendige Passage an der Venus wie auch schon der Erde-Mond-Vorbeiflug im Frühjahr dazu genutzt, die Funktionsfähigkeit einiger Experimente an Bord beider Orbiter zu testen und mit den dabei gewonnen Daten die Sensoren und Signalketten zu eichen. „Aber es werden während des An- und Abflugs und bei der höchsten Annäherung an die Venus auch wissenschaftliche Messungen durchgeführt“, freuen sich die zwei Hauptverantwortlichen des MERTIS Instruments, Dr. Jörn Helbert vom Institut für Planetenforschung in Berlin und Prof. Dr. Harald Hiesinger vom Institut für Planetologie in Münster. „Unser gemeinsam mit der Industrie und internationalen Partnern gebautes abbildendes Spektrometer MERTIS kommt dabei wieder zum Einsatz und wird neue Daten zur Zusammensetzung und Struktur der Venusatmosphäre liefern“, unterstreicht Helbert. In erster Linie wurde MERTIS entwickelt, um Spektren von gesteinsbildenden Mineralen auf der atmosphärenfreien Oberfläche des Merkur zu messen. Aber mit seinen Infrarotsensoren kann es auch bis zu einer gewissen Tiefe in die dichte Gashülle der Venus blicken. „Wir erwarten schon jetzt, noch viel mehr aber 2021, wenn wir der Venus viel näherkommen werden, ausgesprochen interessante Erkenntnisse“, ergänzt Hiesinger.

MERTIS (Mercury Radiometer and Thermal Infrared Spectrometer) ist ein bildgebendes Infrarot-Spektrometer und Radiometer mit zwei ungekühlten Strahlungssensoren, die für Wellenlängen zwischen 7 und 14 beziehungsweise 7 und 40 Mikrometern empfindlich sind. Während zweier Messzyklen, deren erster heute beginnt, werden fast 100.000 Einzelaufnahmen aufgezeichnet. Der erste Zyklus startet in einer Venusentfernung von etwa 1,4 Millionen Kilometer, dabei wird bis 23 Stunden vor dem Nahvorbeiflug und 670.000 Kilometer Entfernung gemessen. Nach einer Pause für die Überprüfung des Instruments beginnt 11 Stunden vor dem Venus-Vorbeiflug in 300.000 Kilometer Entfernung der zweite Zyklus, der bis fast 120.000 Kilometer Abstand zur Venus reicht, die vier Stunden vor dem Nahvorbeiflug passiert werden.

Die Venus im Blickpunkt der Planetenforschung

Die Venus ist fast so groß wie die Erde, hat sich aber ganz anders als diese entwickelt. Ihre Atmosphäre ist viel dichter, besteht fast ausschließlich aus Kohlendioxid und bewirkt dadurch einen sehr starken Treibhauseffekt, der zu einer dauerhaften Oberflächentemperatur von etwa 470 Grad Celsius führt. Die Existenz von Wasser und also auch Leben ist dort ausgeschlossen. Es ist gut möglich, dass es auf der Venus noch aktive Vulkane gibt. „Diese würden sich beispielsweise durch die von ihnen ausgestoßenen Schwefeldioxidgase verraten“, erklärt Helbert. „Wir haben nach den ersten Messungen in den 1960er- und 70er-Jahren vor etwa zehn Jahren mit der ESA-Sonde Venus Express eine massive Abnahme der SO2-Konzentration um mehr als die Hälfte registriert. Das ‚riecht‘ förmlich nach aktiven Vulkanen! MERTIS könnte uns jetzt neue Hinweise liefern.“ Ergänzt werden die Experimente durch zeitgleiche Beobachtungen des japanischen Venusorbiters Akatsuki und von einem Dutzend professionellen Teleskopen sowie von Amateurastronomen auf der Erde.

Erst vor kurzem stand die Venus im Blickpunkt von Wissenschaft und Medien, als eine Gruppe von Astronomen mit Teleskopen auf Hawaii und in Chile zweifelsfrei das Spurengas Phosphin (oder auch Monophosphan, chemische Formel PH3) nachweisen konnte. Phosphin wird auf der Erde durch industrielle Fertigung zur Schädlingsbekämpfung hergestellt, entsteht aber auch durch biologische Prozesse in Faulschlamm oder im Verdauungstrakt von Wirbeltieren. Phosphin ist ein sehr kurzlebiges Molekül, so dass es also dafür aktuell eine Quelle auf der Venus oder in ihrer Atmosphäre geben muss, die das Phosphin erzeugt.

Bisherige Modellierungen von natürlichen Phosphinquellen wie Vulkanismus, Meteoriteneinschläge oder chemische Reaktionen infolge von Blitzentladungen haben die gemessenen Konzentrationen nicht erklären können. Nicht zuletzt deshalb wurde eine immer wieder unter Planetenforschern diskutierte Möglichkeit ins Spiel gebracht, das Phosphin könnte von Mikroorganismen hoch in der Venusatmosphäre stammen. Das bedeutet nichts anderes, als dass dort in 40-60 Kilometer Höhe auf den ‚fliegenden Teppichen‘ der Schwefelsäurewolken bei moderaten Temperaturen Leben existieren könnte – was die Autoren der Studie allerdings selbst in Frage stellen und auf notwendige zukünftige Messungen verweisen. Bereits in den 2020er-Jahren wird die Venus wieder das Ziel von zwei Raumsonden der ESA und NASA sein. Die Chancen, bei den BepiColombo Vorbeiflügen Phosphin (PH3) mit MERTIS sehen zu können, halten beide Forscher aufgrund der großen Vorbeiflugentfernung und der geringen Konzentration für sehr unwahrscheinlich.

Die Venus, ein Exoplanet vor der Haustüre

Der Flyby ist auch aus anderer Perspektive wissenschaftlich interessant, denn mit der Raumsonde kann die Venus gewissermaßen wie ein ferner extrasolarer Planet, ein erdähnlicher Exoplanet mit fester Oberfläche und dichter Atmosphäre, untersucht werden. „Beim Erde-Vorbeiflug haben wir den Mond untersucht und dabei MERTIS das erste Mal im Flug unter realen Experimentbedingungen charakterisiert. Dabei haben wir gute Ergebnisse erzielt“, erläutert Gisbert Peter, MERTIS-Projektmanager vom DLR-Institut für Optische Sensorsysteme, das für die Konzeption und den Bau von MERTIS verantwortlich war. „Jetzt richten wir MERTIS zum ersten Mal auf einen Planeten. Daraus können wir Vergleiche mit Messungen vor dem Start von BepiColombo zur Optimierung des Betriebs und der Datenprozessierung machen und Erfahrungen für die Auslegung von zukünftigen Experimenten sammeln.“ Der Schwerpunkt aller Experimente liegt auf Messungen zur Zusammensetzung, Struktur und Dynamik der Venusatmosphäre, der Ionosphäre des Planeten und – mit den Instrumenten des japanischen MMO (Mercury Magnetospheric Orbiter) – der induzierten Magnetosphäre der Venus.

Treibstoff sparen mit Planetenvorbeiflügen

BepiColombo ist am 20. Oktober 2018 an Bord einer Ariane-5-Trägerrakete vom europäischen Weltraumbahnhof Kourou gestartet. Das nun stattfindende zweite sogenannte Flyby-Manöver von BepiColombo, dieses Mal an der Venus (das erste fand am Karfreitag an der Erde statt), dient dazu, das Sondengespann weiterhin ohne den Einsatz von Treibstoff ein wenig abzubremsen, um die Bahnellipse der Raumsonde in Richtung einer Kreisbahn zu „stauchen“, um am Ende vom Gravitationsfeld des Merkurs eingefangen zu werden und in den Merkurorbit einzuschwenken. Während die Sonde auf ihrer spiralförmigen Bahn durchs innere Sonnensystem mit einer Geschwindigkeit von 37 Kilometer pro Sekunde (133.500 km/h) in Richtung der Venus ‚fällt‘, verlässt BepiColombo den inneren Nachbarplaneten der Erde nach einem leichten Richtungswechsel mit einer Geschwindigkeit von nur noch etwa 3,25 Kilometer pro Sekunde (11.700 km/h). Der Vorbeiflug findet in einer Entfernung von 116 Millionen Kilometer statt: Die Venus läuft der Erde gegenwärtig voraus und ist vor Einsetzen der Dämmerung als ‚Morgenstern‘ im Osten sichtbar.

Wegen der starken Anziehungskraft der Sonne sind Planetenmissionen ins innere Sonnensystem nur mit sehr komplexen Flugbahnen zu meistern. Mit dem Manöver am Donnerstag wird die Relativgeschwindigkeit gegenüber Merkur auf 1,84 Kilometer pro Sekunde abgesenkt. Am Ende ihres Spiralflugs zwischen den Bahnen von Erde und Merkur wird BepiColombo mit fast derselben Geschwindigkeit wie der Merkur die Sonne umrunden und kann dann vom kleinsten Planeten des Sonnensystems am 5. Dezember 2025 leicht von dessen Schwerkraft eingefangen und mit etwas Düsenschub in eine polare Umlaufbahn einschwenken.

Zum ersten Mal wurden Flyby-Manöver entlang einer Planetenbahn bei der Mission Mariner 10 angewandt, um nach dem ersten Vorbeiflug am Planeten Merkur noch zwei weitere Nahvorbeiflüge zu ermöglichen. Die Berechnungen stellte der italienische Ingenieur und Mathematiker Giuseppe ‚Bepi‘ Colombo an. Colombo, Professor an der Universität seiner Heimatstadt Padua, war 1970 zu einer Konferenz zur Vorbereitung der Mariner-10-Mission an das Jet Propulsion Laboratory der NASA ins kalifornische Pasadena eingeladen. Dort sah er den ursprünglichen Missionsplan und erkannte, dass mit einem hoch präzise ausgeführten ersten Vorbeiflug zwei weitere Nahvorbeiflüge am Merkur möglich waren: Ihm zu Ehren wurde die nun fliegende große europäisch-japanische Merkur-Mission benannt.

Enge europäisch-japanische Zusammenarbeit

Die Gesamtleitung der Mission liegt bei der Europäischen Weltraumorganisation ESA, die auch für Entwicklung und Bau des Mercury Planetary Orbiter zuständig war. Der Mercury Magnetospheric Orbiter wurde von der japanischen Raumfahrtagentur JAXA beigesteuert. Koordiniert und überwiegend finanziert wird der deutsche Beitrag zu BepiColombo vom DLR-Raumfahrtmanagement mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi). Wesentlich finanziert wurden die beiden Instrumente BELA und MERTIS, die zu großen Anteilen an den DLR-Instituten für Planetenforschung und Optische Sensorsysteme in Berlin-Adlershof entwickelt wurden, aus Mitteln des DLR für Forschung und Technologie. Finanziell gefördert wird die Mission außerdem von der Westfälischen-Wilhelms-Universität Münster und der Technischen Universität Braunschweig und vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS) in Göttingen. Der industrielle Teil der Sonde wurde von einem europäischen Industrie-Konsortium unter der Federführung der Firma Airbus Defence and Space realisiert.

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  • Gisbert Peter
    MER­TIS-Pro­jekt­ma­na­ger
    Deut­sches Zen­trum für Luft- und Raum­fahrt (DLR)
    In­sti­tut für Op­ti­sche Sen­sor­sys­te­me
    Rutherfordstraße 2
    12489 Berlin-Adlershof
  • Prof. Dr. Harald Hiesinger
    Uni­ver­si­tät Müns­ter
    In­sti­tut für Pla­ne­to­lo­gie
    Wilhelm-Klemm-Str. 10
    48149 Münster
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  • Ulrich Köhler
    Deut­sches Zen­trum für Luft- und Raum­fahrt (DLR)
    In­sti­tut für Pla­ne­ten­for­schung
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