Im Inneren des SonnensystemsWas an der Merkur-Mission so besonders ist
Nach fast acht Jahren Flugzeit steuert die europäisch-japanische Sonde „Bepicolombo“ in Richtung Merkur. Dieser ist einer der nächsten Planet der Erde. Aber warum dauert die Reise dorthin dann so extrem lange?
Wäre das Sonnensystem eine Stadt, wäre Merkur im selben Wohngebiet wie die Erde. Jupiter hingegen würde sich am anderen Ende der Stadt befinden. Wie kann es also sein, dass eine Reise zum Merkur länger dauert als zum Jupiter? Die Sonde „Bepicolombo“ war fast acht Jahre zum Merkur unterwegs – in dieser Zeit hatten andere Sonden bereits locker Jupiter oder sogar Saturn erreicht. Doch der Merkur ist ein äußerst schwieriges Ziel.
Denn nicht die Distanz allein ist bei solchen Missionen entscheidend. Maßgeblich ist, dass eine Reise zum Merkur eine Reise tief ins Innere des Sonnensystems ist. Und dabei spielt die enorme Masse der Sonne eine zentrale Rolle. Nähern sich Raumsonden der Sonne, werden sie durch deren Gravitation stark beschleunigt. So stellte die Nasa-Sonde „Parker Solar Probe“ 2024 einen neuen Geschwindigkeitsrekord von rund 690.000 Kilometern pro Stunde auf.
Bei jeder Merkursonde muss darauf geachtet werden, dass sie aufgrund der hohen Beschleunigung nicht am kleinsten aller Planeten vorbeischießt. „Bepicolombo“ musste auf ihrer Reise massiv abgebremst werden. Weil das mit Triebwerken allein nicht zu leisten ist, nutzte die Sonde die Gravitation anderer Planeten als natürliche Bremse. Sie flog insgesamt dreimal an Erde und Venus sowie sechsmal an Merkur vorbei – jedes Mal wurde ihr dabei ein bisschen Bewegungsenergie entzogen und ihre Geschwindigkeit passte sich Merkur an.
Anflug mit Risiken verbunden
Was genauso entscheidend ist: „Bepicolombo“ soll nicht einfach an Merkur vorbeifliegen und ein paar Bilder schießen. Die Sonde, die aus zwei Teilen besteht, soll in einen Orbit um Merkur einschwenken und den Planeten längere Zeit beobachten. „Man kann schneller zum Merkur gelangen, wenn man einen direkten Weg dorthin nimmt“, sagte Frank Budnik, Leiter der Flugdynamik für die Bepicolombo-Mission bei der Europäischen Weltraumorganisation Esa, zu CNN. „Das Problem ist jedoch, dass wir in eine Umlaufbahn um den Merkur eintreten wollen. Man muss das Raumfahrzeug auf die gleiche Geschwindigkeit wie den Merkur bringen, und das ist ein sehr energieaufwendiger Transfer.“
Nun hat die im Oktober 2018 gestartete, vier Tonnen schwere Sonde nach mehr als zehn Milliarden Kilometern ihren Anflug auf Merkur begonnen. Dafür haben sich die beiden Schwestersonden erfolgreich von dem Trägermodul getrennt, wie die Esa bekanntgab. Damit beginnt die mehrmonatige Anflugphase, die laut Esa mehrere „risikoreiche“ Manöver beinhaltet. Die hohen Temperaturen von bis zu 450 Grad Celsius, eine intensive Sonneneinstrahlung sowie die geringe Gravitationskraft des Merkur machen das Einschwenken auf eine Umlaufbahn besonders riskant.
Der Oberfläche sehr nahe
Laut Plan sollen die beiden Sonden am 21. November in eine Umlaufbahn um den Planeten einschwenken, bevor sie sich am 9. bis 10. Dezember schließlich trennen, um ihre jeweiligen Umlaufbahnen zu erreichen. Die europäische Sonde „Mercury Planetary Orbiter“ (MPO) soll bis auf nur 480 Kilometer an den Merkur heranfliegen, um die Oberfläche zu kartieren und die Zusammensetzung zu bestimmen. Der japanische „Mercury Magnetospheric Orbiter“ (Mio) soll auf einer weiten, elliptischen Bahn von bis zu 11.000 Kilometern das Magnetfeld des Planeten untersuchen.
Noch immer gibt es viele offene Fragen zum Merkur, etwa zum Magnetfeld, zu seinem Eisenkern und seiner durch viele Vertiefungen gezeichneten Oberfläche. Das soll sich laut Esa-Missionsleiterin Santa Martinez nun ändern. Mit den 16 Instrumenten und einem Budget von 1,7 Milliarden Euro werde „Bepicolombo“ der Menschheit und der wissenschaftlichen Gemeinschaft „beispiellose Einblicke in den Merkur verschaffen und ein neues Kapitel in unserem Verständnis des Sonnensystems aufschlagen“, sagte sie.
Benannt wurde die Mission nach dem italienischen Mathematiker und Ingenieur Giuseppe Colombo. Er war der Erste, der die Beziehung zwischen der Rotation von Merkur und dessen Umlaufbahn entschlüsselte. Bislang haben nur zwei Missionen der US-Raumfahrtbehörde Nasa den Merkur erreicht. „Mariner 10“ gelangte dorthin in den 1970er Jahren, die Raumsonde „Messenger“ umkreiste den Merkur von 2011 bis 2015. Auch sie hatte fast sieben Jahre Flugzeit benötigt.
