Der Start der Merkur-Mission BepiColombo an Bord einer Ariane-5-Trägerrakete von Europas Raumflughafen Kourou in Französisch-Guayana aus ist am 20. Oktober 2018 um 03:45 Uhr MESZ geplant. BepiColombo ist eine gemeinsame Mission der ESA mit der japanischen Raumfahrtagentur JAXA, die nämlich zeitgleich einander ergänzende Messungen der dynamischen Umgebung des Merkur vornehmen soll.
BepiColombo ist ein Gemeinschaftsvorhaben der ESA ist Europas erste Mission zum Merkur, dem kleinsten und am wenigsten erforschten Planeten des inneren Sonnensystems, und die erste Mission, für die zwei Sonden auf den Weg gebracht werden.
Lehren über die Planetenentstehung
BepiColombo wird auf den Entdeckungen der NASA-Mission Messenger, die den Merkur von 2011 bis 2015 umrundete, und den von ihr aufgeworfenen Fragen aufbauen, um unseren bisherigen Kenntnisstand über den sonnennächsten Planeten noch weiter ausbauen zu können. Die Mission wird aber nicht nur unser Wissen über die Entwicklung unseres eigenen Sonnensystems, sondern auch von Sonnensystemen im Allgemeinen und die Entstehung und Entwicklung von Exoplaneten in Sternennähe vertiefen.
BepiColombo besteht aus zwei Forschungssonden, dem Merkur-Planetenorbiter der ESA (MPO) und dem Merkur-Magnetosphären-Orbiter der JAXA (MMO), von ihren Teams auch als “Bepi” bzw. “Mio” bezeichnet. Transportiert werden die beiden Orbiter auf ihrer Reise zum Merkur mit dem von der ESA gebauten Merkur-Transfermodul (MTM), das seine Energie aus solarelektrischem Antrieb, aber auch der Schwerkraft der Planeten bezieht, an denen es im Laufe seines komplexen, siebenjährigen Fluges vorbeifliegen wird. Das MTM wird einmal an der Erde, zweimal an der Venus und sechsmal am Merkur vorbeifliegen, bevor es seinen endgültigen Orbit erreichen wird.
Sonde in Umlauf: Leichter als beim Pluto
Eine große Herausforderung für die Mission stellt die enorme Schwerkraft der Sonne dar. Sie erschwert die Einbringung eines Raumfahrzeugs in eine stabile Umlaufbahn um den Merkur derart, dass hierfür mehr Energie benötigt wird als für eine Mission zum Pluto. Nach dem Start und dem Verlassen des Schwerefelds der Erde muss BepiColombo aufgrund der Anziehungskraft der Sonne kontinuierlich abbremsen. Den für längere Flugphasen benötigten geringen Schub werden die Ionentriebwerke des MTM liefern, deren Technologie bereits zuvor mit den ESA-Missionen GOCE zur Messung des Schwerefelds der Erde und der Mondmission SMART-1 demonstriert werden konnte.
Um gegen die hohe Sonneneinstrahlung sowohl während der Anflug- als auch der Einsatzphase gewappnet zu sein, mussten neue Technologien entwickelt werden, wie hochtemperaturresistente Beschichtungen und mehrschichtige Isolierungen, ein Kühlkörper für den MPO und eine neuartige Spinstabilisierung für den MMO, um eine Überhitzung der Raumfahrzeuge zu vermeiden. Da der MMO während der Anflugphase nicht rotiert, muss er durch einen Sonnenschild geschützt werden.
By the way: Venus im Visier
Die Orbiter werden bestimmte Instrumente bereits während der Anflugphase einschalten, womit sich wertvolle Gelegenheiten für wissenschaftliche Beobachtungen etwa der Venus bieten. Auch wenn die wissenschaftliche Kamera während der Anflugphase noch nicht genutzt werden kann, sorgen drei auf dem MTM angebrachte Überwachungskameras dafür, dass das erfolgreiche Ausfahren der Solarpaneele und Antennen nach dem Start auch visuell bestätigt werden kann und die Vorbeiflüge an den verschiedenen Planeten photographisch festgehalten werden.
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