Erste Laserschüsse des BepiColombo Laser Altimeters BELA
Nach fast acht Jahren Flugzeit ist die ESA/JAXA-Mission BepiColombo zum innersten Planeten Merkur fast an ihrem Ziel angekommen. Am frühen Nachmittag des 3. September 2026 trennte sich die Antriebsstufe, das Mercury Transfer Module (MTM), von den beiden aneinander befestigten Orbitern der Mission, die in den Monaten zum Jahresende und zu Beginn 2027 ihre Umlaufbahnen um Merkur erreichen werden. Seit dem 3. September haben damit das BepiColombo Laser Altimeter BELA und einige andere Instrumente des Mercury Planetary Orbiter (MPO) zum ersten Mal nach dem Start freie Sicht in den Weltraum. Zuvor wurde diese freie Sicht durch das MTM, an dem der MPO montiert war, blockiert. Für das Instrument BELA, welches ein Laseraltimeter zur topographischen Vermessung der Merkuroberfläche ist, war nun die erste Gelegenheit, Laserpulse in den Raum zu senden und so die Funktionalität der Laser zu überprüfen. Nach acht Jahren im interplanetaren Flug ist dies ein großer Moment für das BELA-Team.
Am 14. September befanden sich Mitglieder des BELA-Teams sowohl am ESA Kontrollzentrum ESOC in Darmstadt als auch am DLR Institut für Weltraumforschung (DLR-WR) in Berlin, um die Inbetriebnahme des Lasers durchzuführen. Dieses geschah schrittweise über einen Zeitraum von etwa neun Stunden in direkter Kommunikation mit dem Instrument auf der Raumsonde. Über das ESOC in Darmstadt wurden Kommandos an die Raumsonde und BELA über die große Radioantenne in Cebreros bei Madrid gesendet und dort direkt verarbeitet und ausgeführt. Die gewonnenen Daten, insbesondere über den Zustand des Instruments (Temperaturen, Ströme, Spannungen) und später dann die detektierten Laserpulse wurden per Radiosignal von der ESA-Antenne in Cebreros direkt von der Raumsonde empfangen und nach Darmstadt übermittelt. Dort und in Berlin wurden die Daten dann vom BELA-Team in Zusammenarbeit mit ESA und dem Laser Hersteller Hensoldt Optronics analysiert und bewertet. Erst nach sorgfältiger Auswertung der Daten wurde jeweils der nächste Schritt der Inbetriebnahme durchgeführt. Dieses vorsichtige Vorgehen war notwendig, da nach acht Jahren im interplanetaren Flug mit hohen Temperaturen und hoher kosmischer Strahlungsbelastung auch unvorhergesehene Situationen auftreten können. Nach der ersten positiven Bewertung der Situation am Instrument auf der Raumsonde wurden für zehn Sekunden etwa hundert Laserpulse ins All geschossen. Dieausgehenden Pulse wurden, wie erwartet, von BELA registriert (siehe Abb.). Nachdem auch dieser Schritt erfolgreich verlief und weitere Konfigurationen getestet wurden, wurde der Laser über eine Zeit von etwa 40 Minuten betrieben, was einer Zahl von 24.000 Schüssen entspricht. Der Laser zeigte einen stabilen Betrieb auch über diesen längeren Zeitraum, und die Effizienz der Laser entsprach ziemlich genau den Tests am Boden vor acht Jahren. Sowohl die Anspannung als auch die große Erleichterung nach erfolgreicher Durchführung der Inbetriebnahme und den Daten der ersten Laserpulse war im Team sowohl in Darmstadt und Berlin als auch in den weiteren Partner Instituten bei der Universität Bern und im MPS in Göttingen spürbar. Das Team musste nach acht Jahren Flugzeit allerdings auch an diesem Tag sehr geduldig sein: die Lichtlaufzeit zwischen der Bodenstation und der Raumsonde beträgt etwa 11 Minuten und die doppelte Laufzeit ist notwendig, um die Reaktion des Instruments auf ein bestimmtes Kommando am Boden zu sehen und beurteilen zu können. Insgesamt zogen sich die Tests damit über etwa neun Stunden hin.

Nach erfolgreicher Inbetriebnahme ist BELA nun bereit, Daten am Merkur aufzunehmen. Dieses wird allerdings erst ab März 2027 routinemäßig geschehen, nachdem der MPO in seinen Zielorbit gelangt ist und die wissenschaftliche Datenaufnahme der Mission begonnen hat.
Das BepiColombo Laser Altimeter BELA wurde in Zusammenarbeit vom DLR-Institut für Weltraumforschung, der Universität Bern, dem Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung und dem Instituto de Astrofísica de Andalucía entwickelt und gebaut. Der deutsche Anteil erfolgte durch finanzielle Förderung für die Entwicklung BELAs durch die DLR-Agentur für Raumfahrt im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie (heute: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie).
