Auf Stippvisite zum nächsten Nachbarn der Erde

Lange Zeit wurde der Venus nicht viel Aufmerksamkeit geschenkt. Stattdessen konzentrierte sich die Forschung eher auf den anderen direkten Nachbarn der Erde – den Mars. Letzten Monat besuchten dann aber gleich zwei Sonden die Venus auf Stippvisite: Solar Orbiter und BepiColombo nutzten die Gravitation des Planeten, um auf dem Weg zu ihren endgültigen Zielen im Zentrum unseres Sonnensystems ein wenig Bahnenergie zu verlieren. Gleichzeitig bot der doppelte Vorbeiflug der Sonden aber auch eine noch nie dagewesene Gelegenheit, gleichzeitig von mehreren Orten aus Daten über die Venus zu sammeln. Die Messungen läuten ein neues Jahrzehnt der Venusforschung ein und geben einen Vorgeschmack auf die drei großen Venusmissionen, die kürzlich von NASA und ESA angekündigt wurden.

Im vergangenen Monat bekam die Venus in schneller Folge gleich zweimal Besuch von europäischen interplanetaren Missionen: Am 9. August näherte sich Solar Orbiter der Venus auf 7.995 Kilometer und einen Tag später, am 10. August, kam BepiColombo der Oberfläche unseres nächsten Nachbarplaneten bis auf 550 Kilometer nahe.

Messungen im Vorbeiflug

Während die Venus nicht das Endziel der beiden Raumsonden ist – BepiColombo reist zum Merkur und Solar Orbiter ist auf dem Weg, die Sonne selbst zu studieren – konnten beide Sonden ihre Instrumente verwenden, um die Venus während ihrer kurzen Begegnung zu untersuchen.

Solar Orbiter trägt eine Kamera namens SolOHI (Solar Orbiter Heliospheric Imager), welche die Störungen des Sonnenlichts durch Sonnenwindelektronen messen soll. Diese war während des Vorbeiflugs auf die Venus gerichtet und erzeugte Bilder, die den hellen Schimmer der Tagseite des Planeten am sichelförmigen Horizont während des Anflugs von der Nachtseite aus zeigten.

Einen Tag nach Solar Orbiter erreichte auch BepiColombo die Venus. Während der Passage nahm ISA, ein hochempfindlicher Beschleunigungsmesser, der auf der Sonde montiert war, Messungen des Schwerefelds der Venus und der Gezeitenkräfte vor. Diese Daten werden verwendet, um das Instrument für seinen Einsatz beim Merkur zu kalibrieren. Während des nahen Vorbeiflugs konnten die Außenbordkameras an Bord des Raumfahrzeugs eine Reihe von Schwarz-Weiß-Bildern aufnehmen, die kombiniert wurden, um das Ereignis aus der Sicht der Sonde zu zeigen.

Sowohl Solar Orbiter als auch BepiColombo tragen Magnetometer und beide konnten während ihrer Begegnungen mit der Venus Messwerte aufzeichnen. Diese Messwerte werden derzeit von einem Team aus Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern ausgewertet, um mehr Informationen über die Magnetosphäre der Venus und ihre Wechselwirkung mit dem Sonnenwind zu erhalten. Für Messungen dieser Art stellte der doppelte Vorbeiflug eine besondere, einzigartige Gelegenheit dar, da die Missionen innerhalb kurzer Zeit sehr unterschiedliche Anflugwinkel und Abstände zum Planeten aufwiesen.

Schließlich ermöglichte der sehr nahe Vorbeiflug von BepiColombo auch die Aufnahme hochauflösender atmosphärischer Spektren mit dem MERTIS-Instrument (Mercury Radiometer and Thermal Infrared Imaging Spectrometer). Die Auswertung dieser Daten wird derzeit vorgenommen.

Ein Vorgeschmack auf zukünftige Missionen

Die kurzen Vorbeiflüge geben einen kleinen Vorgeschmack auf das, was in den nächsten Jahren noch kommen wird: Die NASA hat im Rahmen ihres Discovery-Programms zwei neue Missionen zur Venus angekündigt und die ESA hat die Venus-Mission EnVision für die Implementierung als fünfte M-Class-Mission im Cosmic-Vision-Programmausgewählt. Die beiden NASA-Missionen DAVINCI+ und VERITAS sollen zwischen 2028 und 2030 in Richtung Venus aufbrechen. Für EnVision ist derzeit ein Start zwischen 2031 und 2033 geplant. Alle drei Missionen ergänzen sich und werden unser Verständnis des nächsten Nachbarplaneten der Erde grundlegend erweitern.

Aufbruch zur Venus: DAVINCI+, VERITAS und EnVision

DAVINCI+ ist eine NASA-Mission, die aus zwei Teilen bestehen wird: einem Orbiter und einer Abstiegssonde. Der Orbiter wird optische Instrumente tragen und als Datenrelais für die Abstiegssonde fungieren. Kernstück der Mission ist die Abstiegssonde, die die Zusammensetzung der Atmosphäre sowie deren Temperatur und Druck analysiert. Zudem sind Messungen der Windgeschwindigkeit in verschiedenen Höhen geplant und die Sonde wird einen Imager für hochauflösende Fotos der Venusoberfläche mitführen. Nach den russischen Vega-Missionen in den 1980er-Jahren wird DAVINCI+ damit die erste Mission sein, die wieder eine Sonde auf die Planetenoberfläche bringt.
 
Die zweite NASA-Mission, VERITAS, besteht hingegen ausschließlich aus einem Orbiter mit Radarinstrumenten. Radar ist besonders nützlich für die Beobachtung der Venusoberfläche aus der Umlaufbahn, da optische Instrumente die dicke Atmosphäre nicht durchdringen können. VERITAS wird Fragen zur Geologie des Planeten untersuchen und dabei tektonische Mechanismen, Vulkanismus und Geochemie untersuchen.

Die EnVision-Mission der ESA wird ebenfalls Radarnutzlasten tragen, die die VERITAS-Instrumentensuite in Bezug auf Frequenzband, Schwadbreite und Bodenauflösung ergänzen. Es ist geplant, mit den von VERITAS generierten Daten besonders interessante Regionen der Venusoberfläche zu identifizieren, die EnVision dann genauer unter die Lupe nehmen kann.

OHB definiert derzeit im Unterauftrag von Thales Alenia Space die Struktur und das Thermalsystem für die Mission.

Aufregende Zeiten für Enthusiasten der Planetenforschung

Mit drei neuen Missionen, die in den kommenden zehn Jahren zur Venus aufbrechen sollen, stehen den Enthusiasten der Planetenforschung aufregende Zeiten bevor. Darüber hinaus kann uns das gewonnene Datenmaterial auch dabei helfen, unsere Erde besser zu verstehen.