BEPICOLOMBO ÜBERSCHREITET MERKUR

Die europäisch-japanische Raumsonde nähert sich zum zweiten Mal ihrem Zielplaneten. An Bord befinden sich Messgeräte, an denen Weltraumforscher der ÖAW maßgeblich beteiligt sind.

Die Raumsonde BepiColombo, eine Kooperation zwischen der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) und der japanischen Raumfahrtbehörde JAXA, wird sich am 23. Juni zum zweiten Mal dem Zielplaneten Merkur nähern, um seine Umlaufbahn und Geschwindigkeit durch seine Schwerkraft zu verändern. Forscher des Grazer Instituts für Weltraumforschung (ÖAW) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften, das an drei Messinstrumenten federführend beteiligt ist, warten gespannt auf neue Nahaufnahmen und Messdaten aus der ultradünnen Atmosphäre des Merkur.

Reise ins innere Sonnensystem

BepiColombo befindet sich seit mehr als sieben Jahren auf einem komplexen Weg zum Planeten Merkur und legt dabei eine Strecke von neun Milliarden Kilometern zurück. Die Raumsonde wurde im Oktober 2018 gestartet, flog im April 2020 erdnah, flog im Oktober 2020 und August 2021 zweimal zur Venus und absolviert nun ihren zweiten Vorbeiflug an Merkur. Die Reise wird hauptsächlich durch die Nähe von Merkur zur Sonne erschwert. Aufgrund seiner immensen Schwerkraft braucht es viel Energie, um die Flugbahn des Raumfahrzeugs fein abzustimmen, damit es endlich in die Umlaufbahn um den tiefsten, kleinsten und am wenigsten erforschten Gesteinsplaneten unseres Sonnensystems schwingen kann. Wenn alles gut geht, soll das Raumschiff im Dezember 2025 endlich sein Ziel erreichen.

Bilder und “Geräusche” von Merkur

Bereits am 2. Oktober 2021 wagte BepiColombo eine Entfernung von 200 km vom schwülen Merkur. Aufgrund der Ankunft des Raumfahrzeugs auf der Nachtseite des Planeten waren die Bedingungen jedoch nicht ideal, um Nahaufnahmen zu machen. Die Aufnahmen, die dann aus einer Entfernung von rund 1.000 Kilometern aufgenommen wurden, begeisterten nicht nur die Fachwelt.

ÖAW-Weltraumforscher sind an einigen Magnetfeldmessgeräten beteiligt, die von der Forschungsförderungsgesellschaft (FFG) gefördert werden. Während des ersten Vorbeiflugs an Merkur gab es zwei kontinuierlich arbeitende Magnetometer. „Für einige der Bordinstrumente war dies der Beginn der wissenschaftlichen Datenerhebung und eine Gelegenheit, sich auf die Hauptmission vorzubereiten“, sagt ÖAW-Weltraumforscher Wolfgang Baumjohann. Beispielsweise zeichneten Sensoren an den Instrumenten Details des Sonnenwinds und des Magnetfelds um Merkur auf.

Besonders spannend war es für das Magnetometer-Team. “Bisher wurde die nördliche Hemisphäre des Merkur von der NASA-Mission MESSENGER magnetisch abgetastet. BepiColombo hat nun erstmals oberflächennah Daten von der südlichen Hemisphäre des Planeten gesammelt”, sagt ÖAW-Weltraumforscher Daniel Schmid Nur das Auf und Ab des Magnetfeldes des Planeten, aber auch der Sonnenwind sind zu hören.

Merkurs zweites Fangmanöver

Am 23. Juni wird BepiColombo das fünfte von neun schwerkraftunterstützten Manövern absolvieren, indem es die Schwerkraft von Merkur nutzt, um seine Umlaufbahn und Geschwindigkeit zu ändern, während praktisch kein Antrieb oder Treibstoff verbraucht wird. Beim zweiten Flug zum Zielplaneten wollen die Forscher Betriebsmodi mit hoher zeitlicher Genauigkeit nutzen und testen. „Die Fähigkeit der Ionenkamera, durch schnelle Messungen mit einer Integrationszeit von nur 250 Millisekunden pro Einstellung sozusagen Momentaufnahmen zu machen, ist erforderlich, um die hochdynamischen Prozesse am Rande der Magnetosphäre des Merkur zu erfassen und abzubilden“, erklärt ÖAW-Forscherin Günther Laki. Durch den Betrieb des Instruments einen Tag vor dem eigentlichen Flug und dann etwa 72 Stunden Dauerbetrieb besteht auch die Möglichkeit, das Verhalten und die Zuverlässigkeit des Instruments in Langzeitmessungen zu untersuchen.

Mit dem unter maßgeblicher Beteiligung von Weltraumforschern der ÖAW entwickelten Magnetometer erhofft man sich vom zweiten Merkurflug ein besseres Verständnis des Magnetfeldes um Merkur. BepiColombo wird erneut über die Südhalbkugel fliegen und sich dem Planeten bis auf 200 Kilometer nähern. „Dieses Mal wird die Raumsonde auch die Tagseite erkunden und dabei besonders auf die Wechselwirkung zwischen dem Sonnenwind und dem schwachen inneren Magnetfeld des Merkur achten“, sagt Schmid.

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