Die europäisch-japanische Raumsonde BepiColombo wird sich in der Nacht auf den 2. Oktober erstmals ihrem Zielplaneten nähern, um die Anziehungskraft des Merkurs für eine Bahn- und Geschwindigkeitsänderung zu nutzen. Das Grazer Institut für Weltraumforschung (IWF) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften, das führend an drei Messgeräten beteiligt ist, blickt diesem Vorbeiflug mit Hochspannung entgegen.
Komplizierte Reise
Nach dem Start im Oktober 2018, flog BepiColombo im April 2020 an der Erde vorbei, bremste im Oktober 2020 und August 2021 zweimal an der Venus ab und stattet nun erstmals dem Merkur einen Besuch ab (Abb. 1). Nach fünf weiteren Merkur-Vorbeiflügen zwischen Juni 2022 und Jänner 2025 wird die Raumsonde im Dezember 2025 endgültig am Ziel ankommen (Abb. 2).
Geburtstagsgeschenk für Namensgeber
Zum Zeitpunkt der größten Annäherung – am 2. Oktober um 01.34 MESZ – wird sich BepiColombo bis auf 200 Kilometer an den höllisch-heißen Planeten heranwagen. An diesem Tag hätte der Namensgeber der Mission – Giuseppe Colombo (1920-1984) – seinen 101. Geburtstag gefeiert. Der italienische Mathematiker und Astrophysiker war maßgeblich an der Planung der ersten Merkur-Mission Mariner 10 beteiligt. Durch seine innovativen Bahnberechnungen hat er die mehrmaligen Vorbeiflüge von Mariner 10 am Merkur erst ermöglicht.
"Zum ersten Mal wird eine Raumsonde das Merkur-Magnetfeld der südlichen Hemisphäre in niedriger Höhe messen", so IWF-Direktor Wolfgang Baumjohann.
Grazer Technik und Know-how mit an Bord
Das IWF ist an den Magnetfeldmessgeräten auf beiden Raumsonden – MMO (Magnetosphärischer Orbiter) und MPO (Planetarer Orbiter) – und am Ionenspektrometer PICAM auf MPO beteiligt. Beide Magnetometer (MPO-MAG und MMO-MGF) sind durchgehend eingeschaltet. Vor allem von MPO-MAG, dessen Sensor am bereits ausgeklappten Boom sitzt, werden interessante Ergebnisse erwartet. „Zum ersten Mal wird eine Raumsonde das Merkur-Magnetfeld der südlichen Hemisphäre in niedriger Höhe messen“, so IWF-Direktor Wolfgang Baumjohann. „Damit stehen die bisher aufgestellten Modelle für das Eigenmagnetfeld des Planeten auf dem Prüfstand,“ ergänzt Baumjohann, der die wissenschaftliche Leitung für das MMO-MGF innehat.
Auch das Ionenspektrometer PICAM wird während des Merkur-Vorbeiflugs eingeschaltet, um zum ersten Mal in der extrem dünnen Merkur-Atmosphäre nach verschiedenen Arten von Ionen zu suchen.
Die Beteiligung des IWF an BepiColombo wurde von der Forschungsförderungsgesellschaft (FFG) finanziert.
„Dieser Vorbeiflug ist ein erster wirklicher Test, ob die thermischen Schutzkonzepte für unsere Messgeräte funktionieren“, so Werner Magnes, Technischer Manager von MMO-MGF.
Manche mögen's heiß
Während des ersten Merkur-Vorbeiflugs ist die wissenschaftliche Nutzlast an Bord von BepiColombo einer Sonneneinstrahlung ausgesetzt, die um ein Vielfaches höher als bei der Erde ist. „Dieser Vorbeiflug ist ein erster wirklicher Test, ob die thermischen Schutzkonzepte für unsere Messgeräte funktionieren“, so Werner Magnes, Technischer Manager von MMO-MGF. „Die Sensoren von PICAM und MPO-MAG wurden extra verspiegelt (Abb. 3 und Abb. 4), damit die Sensortemperaturen 180-200 °Celsius nicht übersteigen.“
Weitere Informationen auf Englisch finden Sie bei der ESA:
Veranstaltungshinweis
Vom 30. September bis 4. Oktober findet im Rahmen der Grazer Herbstmesse die Sonderausstellung SpaceTech 2021 statt. Auch das IWF wird vertreten sein und neben BepiColombo seine Beteiligung an den aktuellen ESA-Missionen CHEOPS und Solar Orbiter präsentieren.