Planetenforschung: Mit Schwung durchs All

Zwei Raumsonden kurven in dieser Woche um die Venus und zapfen so Energie für ihre Reisen zur Sonne und zum Merkur.

So wie olympische Hammerwerfer ihr Sportgerät im Kreis schwingen, bevor sie es loswerfen, machen es auch Weltraumsonden. Auch sie holen sich Schwung, um im Weltraum möglichst große Weiten zu erzielen. Dabei nutzen sie die Gravitationsfelder von Planeten. Die Sonden umrunden die Himmelskörper auf engen Bahnen, lassen sich von der Schwerkraft ein Stück weit mitziehen, um Tempo zu gewinnen. Der Vorbeiflug an einem Planeten muss natürlich genau berechnet und gesteuert werden, nicht zuletzt, um einen Zusammenstoß zu vermeiden.

Am Beginn dieser Woche vollführen gleich zwei Raumsonden ein solches Manöver. Beide machen eine schnelle Kurve um die Venus, um aus ihrem Schwerefeld Bewegungsenergie abzuzapfen, die sie auf ihrem weiteren Weg durch das Sonnensystem gut brauchen können. Die eine Sonde, Solar Orbiter von der europäischen Weltraumagentur Esa, hat die Sonne selbst zum Ziel, die andere, das europäisch-japanische Gemeinschaftsprojekt Bepicolombo, ist unterwegs zum innersten der acht Planeten, zum Merkur. Solar Orbiter kommt am Montag an der Venus vorbei, Bepicolombo am Dienstag.

Treibhauseffekt? Für die Venus ist der Begriff eine Untertreibung

Ihr Etappenziel, die Venus, passieren beide Späher in einer Art "Halbschlaf", berichten die beteiligten Wissenschaftler vom Göttinger Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung. Die meisten Messgeräte sind im Stand-by-Modus, auch das ist der Energieeffizienz geschuldet. Aber wo man der Venus mal so nahe kommt, werden doch ein paar Daten gesammelt über den Nachbarplaneten der Erde.

Die Venus ist in vielerlei Hinsicht interessant, zum Beispiel weil sie kein Magnetfeld hat. Dadurch prallen die elektrisch geladenen Partikel des Sonnenwinds ungehindert auf ihre dichte, undurchsichtige Atmosphäre und pusten das Gasgemisch wie einen Schleier weit in den Weltraum. Und überhaupt, das Gasgemisch: Die Atmosphäre der Venus besteht zum größten Teil aus Kohlendioxid, während der Anteil des Treibhausgases in der irdischen Lufthülle ganze 0,04 Prozent beträgt. Der daraus resultierende, galoppierende Treibhauseffekt heizt die Oberfläche der Venus derart auf, dass schon vor Millionen Jahren jedes Flüssigkeitsmolekül verdampft ist. Die fast 500 Grad heiße Oberfläche lässt Hitzewellen auf der Erde wie ein laues Lüftchen wirken.

Eine Sonde kommt der Venus 550 Kilometer nah

Doch es ist nur eine Stippvisite. So wie viele Weltraumsonden werden Bepicolombo und Solar Orbiter das All noch auf Jahre hinaus auf einer verschlungenen Bahn aus Schleifen und Kurven durchqueren. ( https://dlmultimedia.esa.int/download/public/videos/2019/10/018/1910_018_AR_EN.mp4) Solar Orbiter wird im Laufe seiner Reise die Venus insgesamt neun Mal passieren und im Schwerefeld Schwung holen. Bepicolombo, die 2018 gestartete europäisch-japanische Merkur-Sonde, kommt der Venus bei dem Manöver am Dienstag 550 Kilometer nah - in kosmischen Maßstäben ist sie nur Haaresbreite von der steinernen Oberfläche entfernt.

Aber erst wenn die Sonden bei ihren eigentlichen Zielen ankommen, werden sie das volle Arsenal an Messinstrumenten einschalten. Bepicolombo wird sich dann sogar teilen und den winzigen Merkur aus unterschiedlichen Perspektiven unter die Lupe nehmen. Und Solar Orbiter wird, gut geschützt hinter Hitzeschilden, die Sonne erkunden.