Ankunft beim schwierigsten Planeten des Sonnensystems

Die BepiColombo-Mission der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) ist in die Endphase ihrer geplanten Umlaufbahnumlaufbahn um Merkur, den am nächsten zur Sonne gelegenen Planeten, eingetreten. Am Donnerstag trennte sich das Raumfahrzeug von seinem Antriebsmodul, was einen entscheidenden Schritt zur Erreichung seines Ziels darstellt, in die Umlaufbahn um den kleinsten und heißesten Planeten des Sonnensystems zu gelangen. Die Trennung ereignete sich kurz nach 14:00 Uhr mitteleuropäischer Sommerzeit, nach fast acht Jahren Reise und über neun Milliarden Kilometern durch das innere Sonnensystem. Die Mission, eine gemeinsame Anstrengung zwischen Europa und Japan, zielt darauf ab, das Magnetfeld, die Oberflächenzusammensetzung und die innere Struktur von Merkur in beispiellosem Detail zu untersuchen.

Die BepiColombo-Sonde besteht aus zwei separaten Orbitern: dem von der Europäischen Weltraumorganisation entwickelten Mercury Planetary Orbiter (MPO) und dem von der japanischen Raumfahrtagentur JAXA gebauten Mercury Magnetospheric Orbiter (Mio). Diese beiden Komponenten wurden gemeinsam an Bord einer einzigen Rakete gestartet, werden aber unabhängig voneinander operieren, sobald sie ihre jeweiligen Umlaufbahnen um Merkur erreicht haben.

Der Merkur stellt aufgrund seiner Nähe zur Sonne einzigartige Herausforderungen dar, was es schwierig macht, eine stabile Umlaufbahn zu erreichen. Um die Raumsonde langsam genug zu machen, um in die Umlaufbahn zu gelangen, führte das Raumschiff mehrere Schwerkraftunterstützungsmanöver durch und flog seit seinem Start im Jahr 2018 mehrmals an der Erde, der Venus und dem Merkur selbst vorbei.

In den kommenden Monaten werden eine Reihe von komplizierten Manövern durchgeführt, um beide Orbiter auf ihren vorgesehenen Bahnen zu bringen. Ab Ende November werden chemische Triebwerke für insgesamt 16 Bremsmanöver zur Anpassung der Geschwindigkeit des Raumfahrzeugs eingesetzt. Im Dezember wird Mio von MPO getrennt, wobei der europäische Orbiter im März 2027 seine endgültige Umlaufbahn um Merkur erreichen soll.

Die extremen Temperaturschwankungen auf Merkur, die von 450 Grad Celsius tagsüber bis -180 Grad Celsius nachts reichen, erfordern fortschrittliche Wärmedämmsysteme. Komponenten wie das Einstellungssteuerungssystem für elektrische Triebwerke und die Elektronik, die die Solarmodule steuert, wurden von Beyond Gravity Austria mit Sitz in Wien entwickelt. Die richtige Ausrichtung der Solarmodule ist entscheidend, um sicherzustellen, dass die wissenschaftlichen Instrumente ausreichend Strom erhalten und gleichzeitig eine Überhitzung durch direkte Sonneneinstrahlung vermieden wird.

Das Institut für Weltraumforschung (IWF) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften in Graz spielte eine führende Rolle bei der Entwicklung dieser Sensoren. Die von BepiColombo gesammelten Daten werden neue Einblicke in die geologische Geschichte, die magnetischen Eigenschaften und die Wechselwirkungen mit dem Sonnenwind von Merkur geben. Die Wissenschaftler hoffen, herauszufinden, wie sich der Planet unter intensiven Sonnenbedingungen gebildet und entwickelt hat und Hinweise auf Planetenbildungsprozesse im gesamten Sonnensystem bieten.

Der Erfolg der kommenden Manöver wird bestimmen, ob die Mission ihr Hauptziel, eine stabile Umlaufbahn zu erreichen, erreichen kann. Mit der vollständigen Trennung des Antriebsmoduls wird der Fokus darauf gelegt, sicherzustellen, dass die beiden Orbiter ihre jeweiligen Funktionen effektiv ausführen, sobald sie an ihrem Zielort ankommen.