Reise zum innersten Planeten: Am 20. Oktober startet die europäisch-japanische Weltraummission BepiColombo zum Merkur – einem der bisher am wenigsten erforschten Planeten unseres Sonnensystems. Die Doppelsonde wird erst der dritte Besuch sein, den der Merkur erhält. BepiColombo soll unter anderem die Oberfläche und Zusammensetzung des Planeten erkunden, aber auch sein stark vom Sonnenwind beeinflusstes Magnetfeld. 2025 wird sie den Merkur erreichen.
Der Merkur ist ein Planet der Extreme – und der Überraschungen. So ist der sonnennächste Planet kleiner, dichter und älter als alle anderen im Sonnensystem und er rotiert ungewöhnlich schnell. Außerdem besitzt er einen extrem großen Kern, den er vielleicht einer urzeitlichen Kollision verdankt. Und besonders seltsam: Der Merkur schrumpft – und das bis heute.
BepiColombo: Zwei in eins
Doch trotz all dieser merkwürdigen Eigenschaften ist der Merkur bisher kaum erforscht. Nur zwei Raumsonden kamen ihm nahe, in den 1970er Jahren die Raumsonde Mariner 10 und vor wenigen Jahren die Raumsonde MESSENGER, die ihn als erstes Gefährt überhaupt mehrere Jahre lang umkreiste. Doch selbst sie konnte längst nicht alle Rätsel um den innersten Planeten lösen.
Deshalb soll nun BepiColombo den Staffelstab übernehmen. Die Mission besteht aus zwei Orbitersonden, dem Mercury Planetary Orbiter (MPO) von der ESA und der japanischen Sonde Mercury Magnetospheric Orbiter (MMO). Beide sind während des siebenjährigen Fluges in einer gemeinsamen Fähre untergebracht, dem Mercury Composite Spacecraft (MCS). Dieses sorgt für den nötigen Antrieb, versorgt die Raumsonden mit Energie und schützt sie durch einen speziellen Schutzschild vor der Hitze und Strahlung der Sonne.
In neun Schleifen zum Merkur
Die Mission BepiColombo startet am Samstag, den 20. Oktober 2018, auf einer Ariane-5-Trägerrakete ins All. Sie wird den Merkur nicht direkt anfliegen, sondern vollführt im Laufe des siebenjährigen Anflugs gleich neun nahe Vorbeiflüge an Planeten – einen Flyby an der Erde, zwei an der Venus und sechs am Merkur. Im Falle von BepiColombo dienen diese Flybys jedoch nicht alle dem Schwungholen, sondern sollen die Raumsonden bei ihrer Annäherung an den Merkur abbremsen.
Der Grund: Durch die große Nähe des Merkur zur Sonne zieht ihr enormes Gravitationsfeld mit gewaltiger Kraft an jeder Raumsonde, die sich in diese Gefilde wagt. Um in den Merkurorbit einschwenken zu können, ohne der Sonnenschwerkraft zu erliegen, müssen Raumsonden eine raffinierte Abfolge von Bremsmanövern durchführen. BepiColombo nutzt dafür, wie schon MESSENGER vor ihr, die Bremswirkung naher Vorbeiflüge an benachbarten Planeten.
Ab 2025 trennen sich die Wege
Wenn die Mission im Jahr 2025 den Merkur erreicht, werden sich die beiden Orbitersonden von ihrer Fähre lösen und in verschiedenen Umlaufbahnen um den Planeten einschwenken. Der Mercury Planetary Orbiter (MPO) wird den Planeten in einem Orbit über die Pole hinweg umkreisen. Seine Aufgabe ist es, mit seinen Instrumenten die Oberfläche und Zusammensetzung des Planeten zu erforschen.
Der Mercury Magnetospheric Orbiter (MMO) dagegen wird den Merkur auf elliptischer Bahn weiter außen umrunden und dabei dessen Magnetosphäre erkunden. „Der besondere Reiz der Merkur-Magnetosphäre ist ihre große Nähe zur Sonne“, erklärt Norbert Krupp vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung. „BepiColombo bietet uns die einzigartige Möglichkeit, den Einfluss der Sonne auf planetare Magnetosphären beinahe an ihrer Quelle zu erforschen.“
Weitere Ziele der Mission sind die Erforschung des Sonnenwindes, des inneren Aufbaus und des planetaren Umfeldes von Merkur sowie dessen Wechselwirkungen mit der sonnennahen Umgebung.
(NPO/ ESA, Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, 19.10.2018 – NPO)
