Stippvisite bei unserem Nachbarn: Heute früh ist die europäisch-japanische Raumsonde BepiColombo nahe an der Venus vorbeigeflogen – zum Abbremsen ihres Fluges auf dem Weg zum Merkur. Die Venus-Passage in knapp 11.000 Kilometern Entfernung bietet der Sonde aber auch die Chance, neue Messdaten zur Atmosphäre, dem Vulkanismus und dem Ionenschweif unseres inneren Nachbarplaneten zu sammeln.
Auf ihrem Weg zum sonnennächsten Planeten Merkur hat die europäisch-japanische Raumsonde BepiColombo heute früh ihren Kurs geändert. Denn nach dem Erdvorbeiflug im April 2020 hat sie nun die Venus passiert. Dabei flog sie gegen sechs Uhr früh unserer Zeit in einem Abstand von nur 10.720 Kilometern an unserem Nachbarplaneten vorbei.
Das Flyby-Manöver an der Venus dient dazu, BepiColombo ohne Einsatz von Treibstoff ein wenig abzubremsen. Mit dem Flyby-Manöver wird die Relativgeschwindigkeit der Sonde gegenüber dem Merkur auf 1,84 Kilometer pro Sekunde abgesenkt. Gleichzeitig führt diese Abbremsung dazu, dass sich die elliptische Flugbahn stärker einer Kreisbahn annähert. Dieses und weitere Flyby-Manöver werden die Raumsonde schließlich bis Ende 2025 zum Merkurorbit und fast bis auf seine Geschwindigkeit bringen.
Chance für wissenschaftliche Messungen
Planetenforscher nutzen den Venus-Vorbeiflug aber auch, um dabei wissenschaftliche Messungen durchzuführen. „Trotz der erfolgreichen Landzeitbeobachtungen früherer Sonden ist ein Vorbeiflug nicht nur ein kritisches Flugmanöver, sondern auch von wissenschaftlichem Interesse“, erklärt Norbert Krupp vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS) in Göttingen. Selbst eine Momentaufnahme wie bei dieser Passage kann neue Erkenntnisse liefern oder zumindest ältere Messungen überprüfen oder verfeinern.
Zehn der insgesamt 16 Messinstrumente von BepiColombo sind deshalb während des Vorbeiflugs eingeschaltet und werden noch bis vier Tage nach der nächsten Annäherung der Sonde an die Venus weiter Daten sammeln. „BepiColombo wird sich der Venus von der Tagseite nähern und sich nach dem Vorbeiflug noch etwa acht Stunden im Ionenschweif der Venus aufhalten“, erklärt Markus Fränz vom MPS.
Blick in den Ionenschweif der Venus
Im Fokus der Messungen steht dabei besonders die Magnetosphäre der Venus. Denn anders als die Erde besitzt sie kein starkes Magnetfeld, das tief in ihrem Innern entsteht und den Planeten wie eine Art Schutzschild umgibt. Dafür erzeugen Wechselwirkungen des Sonnenwinds mit den geladenen Teilchen der Venus-Ionosphäre ein vergleichsweise schwaches, induziertes Magnetfeld. Die geladenen Teilchen in der Umgebung der Venus sind darin aber nur schwach gebunden. Auf der Nachtseite reichen sie in einer Art Ionenschweif weit ins All.
Die Forscher hoffen unter anderem darauf, beim Vorbeiflug der Sonde Kohlenstoff im Ionenschweif nachzuweisen. „Die Messinstrumente von Venus Express konnten keine Kohlenstoff-Ionen identifizieren“, sagt Fränz. „BepiColombos Massenspektrometer MSA ist aber in der Lage, genauer zwischen Ionen ähnlicher Masse zu unterscheiden. Dieses Mal könnte es klappen.“ In welchen Mengen Kohlenstoff-Ionen in der Venus-Magnetosphäre auftreten, ist eine wichtige Information, die hilft, zahlreiche Prozesse in der Atmosphäre des Planeten zu verstehen.
Erschnüffeln aktiver Vulkane
Die Forscher der BepiColombo-Mission hoffen aber auch, neuen Aufschluss über den Vulkanismus auf der Venus zu „erdschnuppern“. Den Infrarotmessungen deuten darauf hin, dass einige Lavaströme auf unserem höllisch heißen Nachbarplaneten frisch sein könnten. Es könnte demnach noch aktive Feuerberge auf der Venus geben. „Diese würden sich beispielsweise durch die von ihnen ausgestoßenen Schwefeldioxidgase verraten“, erklärt Jörn Helbert vom Institut für Planetenforschung in Berlin.
Das Spektrometer MERTIS an Bord der Raumsonde wird deshalb beim Vorbeiflug in die Venus-Atmosphäre hineinblicken. In erster Linie wurde MERTIS zwar entwickelt, um gesteinsbildende Minerale auf dem Merkur zu analysieren, aber es auch bis zu einer gewissen Tiefe in die dichte Gashülle der Venus blicken. „“Wir haben nach ersten Messungen in den 1960er- und 70er-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!“, sagt Helbert. „MERTIS könnte uns jetzt neue Hinweise liefern.“
Quelle: Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
