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Bilderbuchstart in Französisch-Guyana: Die Ariane 5-Rakete macht sich mit ihrer kostbaren Fracht auf den Weg ins All.

"BepiColombo"

Auf dem Weg ins innere Sonnensystem

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Die europäisch-japanische Weltraummission "BepiColombo" zum Merkur ist gestartet. Die Reise wird sieben Jahre dauern.

So wirklich Routine ist es ja nie, wenn eine Rakete ihre Fracht in den Weltraum bringen soll; das bestätigte sich erst jüngst wieder, als es beim Start einer Sojus eine schwere Panne gab. „BepiColombo“, die europäisch-japanische Mission zum Planeten Merkur, hielt gerade in der Anfangsphase mehrere potenziell kritische Momente bereit. bei denen es ein erhöhtes Risiko gab, dass etwas schief gehen könnte. Selten vorher wurde eine so komplex aufgebaute Sonde ins All geschickt. „Ich bin sehr angespannt“, sagte denn auch Paolo Ferri, Leiter des Missionsbetriebs bei der europäischen Weltraumorganisation Esa, vor dem Start. Er selbst hat sich seit 14 Jahren mit der Merkurmission beschäftigt, insgesamt dauerten die Vorbereitungen noch länger, nahezu 20 Jahre. „Hinter uns liegt harte Arbeit“, erklärte Andreas Rudolph, stellvertretender Flugdirektor der Mission. Monatelang hatten Teams der Esa zuletzt möglicherweise auftretende Probleme in verschiedenen Szenarien durchgespielt.

In der Nacht zum Samstag wurde „BepiColombo“ nach etlichen Verzögerungen und mehrfachem Verschieben des Starttermins auf die Reise geschickt. Es war ein Bilderbuchstart bei besten Wetterbedingungen. Um 3.45 Uhr mitteleuropäischer Zeit hob die Ariane 5-Trägerrakete mit ihrer kostbaren Fracht vom europäischen Weltraumbahnhof Kourou in Französisch-Guyana ab und bahnte sich geschmeidig ihren Weg in den Nachthimmel. Im Satellitenkontrollzentrum Esoc der Esa in Darmstadt verfolgten Mitarbeiter und Pressevertreter, wie sich die Rakete mit steigender Geschwindigkeit immer weiter entfernte. Nach vier Minuten hatte sie bereits 305 Kilometer zurückgelegt, nach sieben rund 900 Kilometer und nach zehn Minuten schon fast 2000 Kilometer. 

Der Merkur birgt noch viele Geheimnisse

Noch einmal 17 Minuten später kam die Nachricht, dass sich die Sonde von der Trägerrakete getrennt hat, und um 4.21 Uhr traf die Botschaft ein, dass die Bodenstation New Norcia in Westaustralien ein Signal von „BepiColombo“ empfangen hat. Die 35 Meter große Antenne ist eine von vieren auf der Erde, die den Weg der Sonde verfolgen, die drei anderen stehen in Spanien, Argentinien und Kenia.

Im Darmstädter Kontrollzentrum gab es einen erlösten Aufschrei, als ein Ausschlag auf der Fieberkurve den Eingang des Signals aus dem All anzeigte. „Wir sind extrem erleichtert“, sagte Andreas Rudolph. Um kurz vor 5 Uhr verkündete er dann, dass sich auch die Solarflügel an Bord des Satelliten entfaltet haben – das war einer der im Vorfeld als besonders neuralgisch eingeschätzten Momente. „BepiColombo“ ist mit drei Sonnensegeln ausgestattet, zwei davon haben eine Spannweite von 30 Metern, was viel mehr ist als bei anderen Satelliten. Die Sonde benötigt Solarflügel dieses Ausmaßes, um auf ihrer insgesamt sieben Jahre dauernden Reise Energie über die Sonnenstrahlung zu gewinnen. Während der Startphase waren die riesigen Teile zusammengeklappt, erst im All sollten sie sich auseinanderfalten – ebenso wie die zwei beweglichen Antennen, die notwendig sind, um Daten mit der Erde auszutauschen.

„BepiColombo“ ist eine gemeinsame Mission der europäischen Weltraumorganisation Esa und der japanischen Raumfahrtagentur Jaxa. Beide sind jeweils mit einem Orbiter auf der Sonde vertreten, die bei der Erforschung des Planeten von unterschiedlichen Standorten aus getrennte Aufgaben übernehmen und sich dabei perfekt ergänzen sollen. Insgesamt besteht der 6,40 Meter hohe Satellit aus drei Teilen: einer Transferstufe sowie dem „Mercury Magnetospheric Orbiter“ der Jaxa und dem „Mercury Planetary Orbiter“ der Esa, die beim Flug ineinander montiert sind und selbst aus mehreren Komponenten aufgebaut sind. Im Herbst 2025 soll „BepiColombo“ in die Umlaufbahn des Merkur einschwenken und den „Mercury Planetary Orbiter“ in einer niedrigen Umlaufbahn absetzen, von wo aus er die Oberfläche kartographieren und die innere Zusammensetzung des Planeten erforschen soll, Der japanische Orbiter wird in eine andere Position gebracht, um die Magnetosphäre und deren Wechselwirkung mit den Sonnenwinden zu untersuchen.

Sieben Jahre wird die Sonde unterwegs sein, bis sie ihr Ziel erreicht. Das klingt zunächst übermäßig lang, denn eigentlich ist Merkur von der Erde – in kosmischen Dimensionen – gar nicht so viel weiter entfernt als der Mars, wie Esa-Ingenieur Amadeo Rocchi sagt. Aber der kleinste Planet des Sonnensystems lässt sich vor allem wegen seiner Nähe zu unserem Fixstern mit dessen gewaltiger Schwerkraft nur schwer anfliegen, erklärt Andrea Accomazzo, Esa-Flugdirektor bei „BepiColombo“. Schwierig sei es insbesondere auch, in eine stabile Umlaufbahn zu gelangen. „Wir müssen ununterbrochen bremsen, um einen kontrollierten Fall in Richtung Sonne zu gewährleisten.“ Deshalb nimmt die Sonde eine komplizierte Route, die einmal an der Erde, zweimal an der Venus und sechsmal am Merkur selbst vorbeiführt, um die Gravitation der Planeten für eine Anpassung von Geschwindigkeit von Flugbahn zu nutzen, Bei dieser Gelegenheit soll die Sonde gleichzeitig noch Daten aus der Umgebung der Venus sammeln. 

Eine große Herausforderung stellen auch die auf dem Merkur und in seiner Nähe herrschenden extremen Temperaturverhältnisse dar. Um 450 Grad Celsius (das ist heißer als ein Pizzaofen) auf der Sonnenseite und bis zu minus 180 Grad im Schatten gleichermaßen trotzen zu können, musste die Sonde mit komplizierten Technologien ausgestattet werden. Eigens entwickelt wurde dafür unter anderem eine Beschichtung aus 27 Lagen, die aus unterschiedlichen Materialien besteht, wie Esa-Wissenschaftler Joe Zender erklärt. 

Warum der ganze Aufwand? Warum knapp zwei Milliarden Euro für eine solche Mission auszugeben? Das könnten Menschen einwenden, die sich nicht für das Thema Weltraum begeistern und wenig Sinn darin erkennen, den Merkur zu erforschen. Man könne die Frage stellen, „gibt es keine anderen Probleme zu lösen, die Zukunft der Erde zum Beispiel“, sprach es Joe Zender bei der Veranstaltung zum Start der Mission selbst an – um freilich unverzüglich eine Erklärung zu geben: Damit wir die Geschichte unseres Heimatplaneten begreifen und abschätzen können, welche Entwicklung ihm möglicherweise bevorsteht, müssten wir unser Sonnensystem verstehen. Und genau diesem Zeil diene die Erforschung von Asteroiden, Kometen (wie bei der früheren Mission „Rosetta“) und anderen Planeten.

Dem Merkur kommt dabei eine besondere Rolle zu, denn der sonnennahe Planet ist wenig erforscht und noch voller Geheimnisse. Es existierten dort viele Phänomene, „die wir uns bislang nicht erklären können, die nicht in unsere Vorstellungen passen“, sagt Zender. Zu den rätselhaften Eigenschaften gehören unter anderem die dunkle Oberfläche sowie die vielen im Schatten liegenden Krater, an deren Boden Eis aufgespürt wurde, und die viel jünger sind als unser Sonnensystem. Forscher vermuten, dass es früher Vulkanismus auf dem Merkur gab und Lava seine Oberfläche überzog. 

Früher rankten sich die wildesten Theorien um den Planeten, erzählt Joe Zender. So gab es die These, dass sich auf Merkur einst eine Katastrophe ereignete oder auch die Spekulation, dass er vielleicht gar nicht aus unserem Sonnensystem stammt. „Heute setzt sich die Erkenntnis durch, dass uns schlicht das Wissen fehlt. Mit BepiColombo hoffen wir, ein bisschen Licht ins Dunkel zu bringen.“

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