Die europäisch-japanische Raumsonde nähert sich zum zweiten Mal ihrem Zielplaneten. Es trägt Messgeräte an Bord, an denen auch ÖAW-Weltraumforscher maßgeblich beteiligt waren.
Die Raumsonde BepiColombo, eine Kooperation zwischen der Europäischen Weltraumorganisation ESA und der japanischen Raumfahrtagentur JAXA, wird sich am 23. Juni zum zweiten Mal ihrem Zielplaneten Merkur nähern, um seine Anziehungskraft zu nutzen, um seine Umlaufbahn und Geschwindigkeit zu ändern. Forscher des Grazer Instituts für Weltraumforschung der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW), das an drei Messgeräten maßgeblich beteiligt ist, warten gespannt auf neue Nahaufnahmen und Messdaten der extrem feinen Atmosphäre vom Mittwoch.
Reise ins innere Sonnensystem
BepiColombo befindet sich seit mehr als sieben Jahren auf einer ausgeklügelten Flugbahn zum Planeten Merkur und legt dabei eine Strecke von neun Milliarden Kilometern zurück. Die im Oktober 2018 gestartete Raumsonde flog im April 2020 durch die Erde, wurde im Oktober 2020 und August 2021 auf der Venus zweimal langsamer und absolviert nun ihren zweiten Merkur-Überflug. Die Reise wird hauptsächlich durch die Nähe von Merkur zur Sonne erschwert. Aufgrund seiner enormen Schwerkraft braucht es viel Energie, um die Flugbahn des Raumfahrzeugs so anzupassen, dass es sich schließlich im Orbit um den innersten, kleinsten und am wenigsten erforschten Gesteinsplaneten unseres Sonnensystems drehen kann. Wenn alles gut geht, soll das Raumschiff im Dezember 2025 endlich sein Ziel erreichen.
Bilder und “Klänge” von Merkur
Bereits am 2. Oktober 2021 wagte sich BepiColombo weniger als 200 Kilometer vom höllisch heißen Merkur entfernt. Als das Raumschiff jedoch die Nachtseite des Planeten erreichte, waren die Bedingungen nicht ideal für Nahaufnahmen. Die Aufnahmen, die später aus einer Entfernung von rund 1000 Kilometern gemacht wurden, begeisterten nicht nur die Fachwelt.
ÖAW-Weltraumforscher sind an einigen der von der Forschungsförderungsgesellschaft (FFG) geförderten Magnetfeldmessgeräte beteiligt. Zwei Magnetometer waren während des ersten Vorbeiflugs von Merkur ununterbrochen beleuchtet. „Für einige der Instrumente an Bord war es der Beginn ihrer wissenschaftlichen Datenerhebung und die Gelegenheit, sich auf die Hauptmission vorzubereiten“, sagt ÖAW-Weltraumforscher Wolfgang Baumjohann. Beispielsweise zeichneten die Sensoren des Geräts Details des Sonnenwinds und des Magnetfelds um Merkur auf.
Besonders spannend war es sogar für die Magnetometer-Ausstattung. „Bisher wurde nur die nördliche Hemisphäre des Merkur von der NASA-Mission MESSENGER magnetisch untersucht. BepiColombo hat nun erstmals Daten von der südlichen Hemisphäre des Planeten nahe der Oberfläche gesammelt“, sagt der Weltraumforscher der ÖAW Daniel Schmid. Dank der aufgezeichneten Daten war nicht nur der Anstieg und Abfall des Magnetfelds des Planeten hörbar, sondern auch der Sonnenwind.
Zweites Fangmanöver auf Merkur
Am 23. Juni wird BepiColombo das fünfte von neun Manövern zur Unterstützung der Schwerkraft absolvieren, wobei die Schwerkraft des Planeten Merkur genutzt wird, um seine Umlaufbahn und Geschwindigkeit fast ohne den Einsatz von Antriebs- oder Treibstoffdüsen zu ändern. Für den zweiten Vorbeiflug am Zielplaneten wollen die Forscher Betriebsweisen mit hoher zeitlicher Auflösung nutzen und testen. „Die Fähigkeit der Ionenkamera, durch schnelle Messungen mit einer Integrationszeit von nur 250 Millisekunden pro Konfiguration sozusagen Schnappschüsse zu erstellen, wird benötigt, um hochdynamische Prozesse an den Rändern der Magnetosphäre des Merkur zu erfassen und abzubilden“, erklärt der ÖAW-Forscher. Günter See. Indem das Instrument einen Tag vor dem eigentlichen Überflug eingeschaltet und dann 72 Stunden nahezu ununterbrochen betrieben wird, besteht auch die Möglichkeit, das Verhalten und die Zuverlässigkeit des Instruments in Langzeitmessungen zu untersuchen.
Mit dem Magnetometer, das unter maßgeblicher Beteiligung von ÖAW-Weltraumforschern entwickelt wurde, soll der zweite Merkur-Vorbeiflug ein noch besseres Verständnis des Magnetfeldes um Merkur ermöglichen. BepiColombo wird erneut über die Südhalbkugel fliegen, 200 Kilometer vom Planeten entfernt. „Diesmal wird die Raumsonde aber auch die Seite des Tages erkunden und dabei besonders auf die Wechselwirkung zwischen dem Sonnenwind und dem schwachen inneren Magnetfeld des Merkur achten“, sagt Schmid.