In die Umlaufbahn des Merkur einzuschwenken ist nicht einfach. Wenn alles nach Plan läuft, trennen sich hier die Wege der beiden Forschungsplattformen, die mit BepiColombo transportiert werden. Foto: Esa

Die europäisch-japanische Sonde BepiColombo, die nun erfolgreich gestartet ist, soll die Geheimnisse des Merkur enträtseln. Der innerste und kleinste Planet könnte Aufschluss darüber geben, wie unser Sonnensystem entstanden ist.

Kourou, Französisch Guayana - Die Merkur-Mission BepiColombo ist erfolgreich vom Weltraumbahnhof Kourou aus gestartet. Eine Ariane 5 brachte die Sonde von dem südamerikanischen Startplatz aus in den Weltraum. Eine halbe Stunde nach dem Start übergab das Kontrollzentrum in Kourou an das Esa-Kontrollzentrum in Darmstadt. Dort wird der Flug der Sonde weiter betreut. Wie die Selfie-Kameras zeigen, haben sich auch die Solarpanels von BepiColombo wie gewünscht geöffnet. Dem Aufbruch in Richtung Merkur steht damit nichts mehr im Wege. Es war das erste Mal, dass eine Ariane-Rakete eine Sonde zu einem anderen Planeten ins All brachte.

Warum Merkur?

Er misst gerade mal 5000 Kilometer im Durchmesser, ist auf den ersten Blick eher unscheinbar, hat keine Atmosphäre und damit wohl auch kein Leben auf seiner Oberfläche: Der sonnennächste Planet Merkur ist nicht gerade ein Ziel erster Wahl. Das zeigt sich auch in der Raumfahrt-Bilanz der vergangenen Jahrzehnte: Mehr als 40 unbemannte Missionen sind zum Nachbarplaneten Mars gestartet. Zum Merkur dagegen reisten bisher lediglich zwei US-Sonden: Mariner 10 flog im Jahr 1974 lediglich vorbei und fotografierte Merkur. Die Sonde Messenger umkreiste den Planeten immerhin vier Jahre lang, bevor sie 2015 kontrolliert auf ihm zum Absturz gebracht worden ist.

Beide Missionen werden als großen Erfolg angesehen. Denn eine Reise ins Innere des Sonnensystems ist schwierig: Die Anziehungskraft der Sonne, die zunehmende Strahlung und drohende Sonnenstürme machen die Navigation extrem kompliziert. Dass überhaupt eine Sonde in die Nähe von Merkur reisen konnte, ist den Berechnungen des italienischen Astronomen und Ingenieurs Giuseppe Colombo zu verdanken. Er erfand die „flybys“, die Vorbeiflüge. Die Sonden drehen Schleifen um den Planeten, sparen dabei Treibstoff, ändern ihre Bahn und holen sich – je nach Verlauf der Schleife – entweder Schwung für die weitere Reise oder sie bremsen dadurch ab. Kein Wunder also, dass die neue Sonde BepiColombo, die nun vom europäischen Weltraumbahnhof Kourou in Französisch-Guayana aus zu ihrer sieben Jahre währenden Reise gestartet ist, nach dem Ingenieur benannt wurde.

Die Forscher erhoffen sich von diesem Flug einige Aufschlüsse: Merkur besteht aus Gestein und zählt damit zu den vier erd­ähnlichen Himmelskörpern unseres Sonnensystems (der Mond wird in diesem Fall mitgerechnet). Genau wie die Erde besitzt Merkur außerdem ein Magnetfeld. Wie es genau funktioniert, ist noch ein Rätsel. Das Gleiche gilt für die Beschaffenheit des Planeten im Inneren. Bislang vermutet man, dass der Merkur einen ungewöhnlich großen Metallkern besitzt, was seine hohe Dichte erklären würde. Dieser Kern ist wahrscheinlich teilweise geschmolzen und bewirkt so vermutlich das wahrnehmbare Magnetfeld. BepiColombo soll nun all die bisherigen Annahmen überprüfen. Die Forscher machen sich auch auf einige Überraschungen gefasst: Die Nasa-Sonde Messenger hatte nämlich Hinweise auf gefrorenes Wasser in den Kratern am Nordpol gefunden. Außerdem wies sie auf der kargen Oberfläche Elemente wie Schwefel, Natrium und Kalium nach. Doch die sollte es dort angesichts der Temperaturen überhaupt nicht geben. „Sie hätten eigentlich verdampft und weggeblasen werden müssen“, erklärt Johannes Benkhoff, der wissenschaftliche Missionsleiter von BepiColombo bei der europäischen Weltraumagentur (Esa). „Sind die Entstehungsmodelle richtig, müsste Merkur an ganz anderer Stelle entstanden sein, noch jenseits vom Mars.“

Wie er dann von dort auf seine jetzige Bahn gedriftet sein könnte, dafür gibt es noch keine ausgereiften Theorien. „Ein gigantischer Einschlag könnte eine Rolle gespielt haben“, sagt Benkhoff und ergänzt: „Es gibt aber auch viele andere verschiedene Entstehungsmodelle.“ Fest steht aber: „Weil Merkur keine Atmosphäre hat und sich die Oberfläche nicht wie bei der Erde durch Plattentektonik ändert, ist er viel ursprünglicher.“ Das macht ihn aus Sicht eines Forschers, der mehr über das Sonnensystem lernen möchte, zu einem idealen Studienobjekt. Außerdem könnte der Merkur auch verstehen helfen, wie das Wasser einst auf die Erde kam.

Die Mission gilt als äußerst anspruchsvoll und komplex

Allerdings muss man dafür einen langen Atem haben. Die Nasa-Sonde Messenger ist zwar – anders als die vielfach verzögerte Mission BepiColombo – nach Plan gestartet und erfolgreich am Ziel angelangt, hat jedoch nur die Nordhalbkugel des Merkur umrundet und kartiert. Die Sonde BepiColombo soll nun weitere Informationen liefern. Das Besondere an ihr: Sie besteht eigentlich aus zwei Sonden, die als Duo auf die neun Milliarden Kilometer lange Reise geschickt werden. Im Dezember 2025, wenn die Doppelsonde den Merkur erreicht hat, sollen sich dann die Wege der zwei Forschungsplattformen trennen.

Die eigentliche Arbeit für die zahlreichen Wissenschaftler beginnt dann erst. Beteiligt sind unter anderem das Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung in Göttingen, die Universität Münster und das DLR-Institut für Planetenforschung in Berlin, wo man bis heute noch mit der Auswertung der Daten von BepiColombos Vorgänger Messenger beschäftigt ist. Die größere, europäische Sonde – intern Bepi genannt – wird den Planeten als Ganzes kartieren, ein Höhenprofil anlegen, Staubteilchen analysieren und mithilfe eines Laser-Altimeters auch ins Innere der Krater blicken, in die kein Sonnenlicht fällt. Gefertigt wurde sie bei Airbus in Friedrichshafen, beteiligt waren allerdings über 80 weitere Partner. Die japanische Sonde Mio wiederum konzentriert sich ganz auf die Erforschung der Magnetosphäre des Merkur. Beide umrunden den Planeten auf elliptischen Umlaufbahnen mit unterschiedlichem Durchmesser. Damit werden Vergleiche möglich, während eine sich innerhalb und die andere sich außerhalb des Magnetfelds befindet. Vorausgesetzt, das Material der beiden Sonden hält den Temperaturen von bis zu 200 Grad Celsius und der zehnfach höheren Strahlung der Sonne stand.

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