MERTIS eröffnet neue Einblicke in Merkur

Geschätzte Lesezeit: 7 Minuten

Die Raumsonde BepiColombo hat kürzlich den fünften von sechs geplanten Nahvorbeiflügen am Merkur erfolgreich abgeschlossen. Dabei wurde das abbildende Spektrometer MERTIS erstmals eingesetzt, um die Oberfläche des Merkur im thermischen Infrarot detailliert zu untersuchen. Diese Ergebnisse könnten entscheidend für das Verständnis der Merkur-Oberfläche und ihrer mineralogischen Zusammensetzung sein.

Nahvorbeiflug am Merkur

Mit einer Distanz von 37.630 Kilometern über der Merkur-Oberfläche näherte sich BepiColombo am 01. Dezember 2024 dem Planeten. Dieser Gravitationsassist, der in größerer Entfernung als die vorherigen vier Vorbeiflüge stattfand, ermöglichte den Einsatz des Spektrometers MERTIS. Damit wurden Wellenlängen im Bereich von 7 bis 14 Mikrometern erstmals auf den Planeten gerichtet. Diese Daten sind von großer Bedeutung für die Planetenforschung und liefern einmalige thermale Infrarotansichten, die bisher nicht möglich waren.

Erste Datenanalyse

MERTIS, das am Deutschen Zentrum für Luft- und entwickelt und gemeinsam mit der Universität betrieben wird, hat seine erste große Bewährungsprobe bestanden. Die erste Analyse der gesammelten Daten zeigt eine Vielzahl von Oberflächenmerkmalen des Merkur. Das Instrument maß Oberflächentemperaturen von bis zu 420 Grad Celsius, die zu neuartigen Einsichten in die spektralen Signale von Mineralen führen könnten, da sich diese bei extremen Temperaturen anders verhalten als in gemäßigten Bedingungen auf der .

Zwei Jahrzehnte Vorbereitung

Dr. Jörn Helbert vom DLR-Institut für Planetenforschung äußerte seine Zufriedenheit über die erfolgreichen Tests und betonte die langjährige Entwicklungsarbeit hinter dem Projekt. Das Team hat umfangreiche Labormessungen an heißen Gesteinen durchgeführt, die den Bedingungen auf Merkur ähneln könnten. Neben Helbert freut sich auch Professor Harald Hiesinger von der Universität über die erlangten Ergebnisse. Beide Forscher sehen in MERTIS eine Möglichkeit, den Merkur in einem neuen Licht zu betrachten und seine Zusammensetzung und Mineralogie besser zu verstehen.

Zukünftige Forschungsansätze

Mit den heutigen Erkenntnissen öffnet sich für die Wissenschaft ein neues Kapitel in der Erforschung des Merkur. Zukünftige Analysen der Daten könnten wertvolle Informationen über die Entwicklung und den Aufbau des Planeten liefern. Das Team wird die gewonnenen Informationen nutzen, um die wissenschaftlichen Fragen über die Entstehung und Evolution des innersten Planeten unseres Sonnensystems genauer zu entschlüsseln.

Das Deutsche Zentrum für Luft- und (DLR) ist eine der führenden Forschungseinrichtungen Europas im Bereich der Planetenforschung. Gemeinsam mit der Universität Münster arbeitet das DLR an der Analyse der BepiColombo-Mission, um die Geheimnisse des Merkur weiter zu erforschen. Beide Institutionen setzen sich für Innovation und Wissenstransfer in der internationalen Raumfahrt ein.

Erste Aufnahmen des Merkur von BepiColombo im Thermalinfrarot: Am 1. Dezember 2024 absolvierte die Raumsonde BepiColombo auf ihrem Weg in ihre Umlaufbahn um Merkur zum fünften Mal den innersten Planeten des Sonnensystems. Dabei wurde das Spektrometer MERTIS zum ersten Mal auf den Merkur gerichtet. Hier sind die Aufzeichnungen in einem Kanal (8,45 Mikrometer) als Farbverlauf dargestellt, der auf das kartographische Mosaik des NASA-Orbiters MESSENGER (2011-2015) projiziert wurde. Die Farben stellen die Strahlungsintensität dar, die von der Oberflächentemperatur, der Rauigkeit der Oberfläche, der mineralogischen Zusammensetzung und den thermischen Eigenschaften beeinflusst wird. Die Lücken auf der Karte haben ihre Ursache im Eichungszyklus von MERTIS. Das Caloris-Becken, die größte Einschlagsstruktur auf Merkur, ist dabei teilweise abgedeckt (rot). Das Zoomfeld (links) zeigt eine Nahaufnahme der Region, in dessen Zentrum der Bashō-Einschlagskrater liegt. Die Bilder von MESSENGER zeigten, dass der Bashō-Einschlagskrater sowohl aus sehr dunklem als auch sehr hellem Material besteht. Die MERTIS Vorbeiflugbeobachtungen zeigen hier eine Anomalie in der Strahlungsintensität im mittleren (thermalen) Infrarot, das die besonderen Eigenschaften des Kraters bestätigt. Unten rechts ist die Abdeckung des Vorbeiflugs auf den Merkur-Globus projiziert. (Quelle: MERTIS/DLR/University of Münster)
Erste Aufnahmen des Merkur von BepiColombo im Thermalinfrarot: Am 01. Dezember 2024 absolvierte die Raumsonde BepiColombo auf ihrem Weg in ihre Umlaufbahn um Merkur zum fünften Mal den innersten Planeten des Sonnensystems. Dabei wurde das Spektrometer MERTIS zum ersten Mal auf den Merkur gerichtet. Hier sind die Aufzeichnungen in einem Kanal (8,45 Mikrometer) als Farbverlauf dargestellt, der auf das kartographische Mosaik des NASA-Orbiters MESSENGER (2011-2015) projiziert wurde. Die Farben stellen die Strahlungsintensität dar, die von der Oberflächentemperatur, der Rauigkeit der Oberfläche, der mineralogischen Zusammensetzung und den thermischen Eigenschaften beeinflusst wird. Die Lücken auf der Karte haben ihre Ursache im Eichungszyklus von MERTIS. Das Caloris-Becken, die größte Einschlagsstruktur auf Merkur, ist dabei teilweise abgedeckt (rot). Das Zoomfeld (links) zeigt eine Nahaufnahme der Region, in dessen Zentrum der Bashō-Einschlagskrater liegt. Die Bilder von MESSENGER zeigten, dass der Bashō-Einschlagskrater sowohl aus sehr dunklem als auch sehr hellem Material besteht. Die MERTIS Vorbeiflugbeobachtungen zeigen hier eine Anomalie in der Strahlungsintensität im mittleren (thermalen) Infrarot, das die besonderen Eigenschaften des Kraters bestätigt. Unten rechts ist die Abdeckung des Vorbeiflugs auf den Merkur-Globus projiziert. (Quelle: MERTIS/DLR/University of Münster)

MERTIS erschließt neue Horizonte

MERTIS ermöglicht dank einer Aktualisierung der Software Beobachtungen, die bislang unmöglich erschienen. Durch die Umstellung kann das Instrument auch während Vorbeiflügen auf andere Himmelskörper ausgerichtet werden. Gemeinsame europäisch-japanische Anstrengungen treiben die Forschung an der Merkurmission BepiColombo mit innovativen Erkenntnissen voran.

Umprogrammierung eröffnet neue Möglichkeiten

Die Wissenschaftler erklären, dass MERTIS aufgrund einer Neuprogrammierung der Software nun in der Lage ist, den ‚Space View‘ für Beobachtungen während Vorbeiflügen zu verwenden. Dadurch können sogar inmitten der Reise zum Merkur Daten gewonnen werden. Der ‚Seitenblick‘ ermöglicht es, trotz Blockierung der planetaren Sicht durch andere Komponenten, wertvolle Informationen zu sammeln. Diese Neuerung hat bereits zu hervorragenden Daten der Vorbeiflüge am und an der Venus geführt.

Beobachtungen während des Merkur-Vorbeiflugs

Am 01. Dezember 2024 richtete MERTIS seinen Fokus auf das Caloris-Einschlagsbecken und eine vulkanische Ebene im Norden des Merkur. Die Bilder hoben den Einschlagskrater Bashō hervor, bekannt durch frühere Mariner 10 und MESSENGER Missionen. Die aktuellen Vorbeiflugbeobachtungen zeigen eine Anomalie in der Strahlungsintensität im mittleren Infrarotbereich, was die spezifischen Eigenschaften des Kraters bestätigt. Diese Erkenntnisse legen den Grundstein für eine detaillierte Untersuchung der Mineralogie der Merkuroberfläche.

Abdeckung der MERTIS-Messungen beim Merkurvorbeiflug
Abdeckung der MERTIS-Messungen beim Merkurvorbeiflug: Die globale Ansicht des Merkur ist ein kontrastverstärktes Bildmosaik, berechnet aus Daten des Kamerasystems der NASA-Mission MESSENGER, die den Planeten von 2011 bis 2015 umkreiste. Die Farben spiegeln die Unterschiede in der Mineralogie der Gesteine an der Oberfläche wider. Beim Vorbeiflug der ESA-Raumsonde BepiColombo am 1. Dezember 2024 in rund 40.000 Kilometern Entfernung wurde das Spektrometer MERTIS angeschaltet, das den Merkur in Wellenlängen des thermalen Infrarot von 7 bis 14 Mikrometern wie ein Scanner abtastete. Der breite graue Streifen zeigt die von MERTIS erfassten Regionen. Links oben ist das 2.500 Kilometer große Caloris-Becken zu erkennen, die größte Einschlagsstruktur auf dem Merkur. Damit die MERTIS-Beobachtungen aufgezeichnet werden konnten, musste das Experiment umprogrammiert werden, weil die eigentlich für die Messungen vorgesehene Optik des „Planet View“ keinen Blick auf den Merkur gestattet, mit dem zur Seite gerichteten „Space View“ aber wurde dies möglich gemacht. (© MERTIS/DLR/University of Münster & NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington (Quelle: )

Europa- Zusammenarbeit stärkt Mission

Die BepiColombo Mission profitiert von einer intensiven Zusammenarbeit zwischen der ESA und der japanischen Raumfahrtagentur JAXA. Während ESA den Mercury Planetary Orbiter entwickelte, trug JAXA den Mercury Magnetospheric Orbiter bei. Der deutsche Beitrag zu dieser Mission wurde von der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR koordiniert, die sowohl organisatorische als auch finanzielle Unterstützung leistete. Diese grenzüberschreitende Partnerschaft stärkt die wissenschaftliche Erforschung des Merkurs immens.

Finanzierung und Beiträge deutscher Institutionen

Germany’s contribution, significantly financed by the DLR through BMWK funds, involves revolutionary instruments developed by leading institutions such as the für Sonnensystemforschung, Universität Münster, and Technische Universität . These instruments, including BELA and MERTIS, introduce advanced technological capabilities essential for the mission’s success. The industrial component of the BepiColombo probe was accomplished by a European consortium led by Defence and Space.

BepiColombo represents a significant milestone in space exploration, being a product of extensive European and Japanese collaboration. The mission is spearheaded by ESA with JAXA’s contribution, utilizing cutting-edge technology developed mainly in Germany. It marks a step forward in understanding the complex environment of Mercury and furthers humankind’s quest for cosmic knowledge.