Venus Express Ob die Venus bald ihren Schleier lüftet?

Große Meere, endlose Sümpfe, tropische Temperaturen und vielleicht auch Reptilien, die keine natürlichen Feinde zu fürchten brauchen - so oder ähnlich stellten sich etliche Astronomen noch bis vor etwa siebzig Jahren die Oberfläche der Venus vor. Von diesem Bild sollte bald nichts mehr übrigbleiben. Zunächst, weil sich herausstellte, daß die Atmosphäre des Planeten fast vollständig aus Kohlendioxyd besteht. Und schließlich gab es die ersten Hinweise, daß es auf der Venus nicht etwa tropisch warm, sondern statt dessen höllisch heiß ist. Die amerikanische Raumsonde Mariner 2 lieferte Ende 1962 den Beweis dafür. Auf der Oberfläche unseres Nachbarplaneten herrscht nach den Erkenntnissen der Wissenschaftler eine Temperatur von etwa 465 Grad - und ein Druck von rund 90 Atmosphären, wie in irdischen Ozeanen ungefähr 900 Meter unter dem Meeresspiegel.

Von den äußeren Daten her ist die Venus in manchem ein Zwilling der Erde. Sie hat ungefähr dieselbe Masse, denselben Durchmesser und somit auch dieselbe Dichte, was auf einen vergleichbaren Aufbau hindeutet. Und doch ist sie ganz anders. Seit langem versuchen die Forscher herauszufinden, warum das so ist - und damit vielleicht auch die Entwicklung der Erde besser zu verstehen. Für die europäische Raumfahrtbehörde Esa war das Grund genug, eine eigene Venussonde zu entwickeln, die an diesem Mittwoch zu unserm Nachbarplaneten aufbrechen sollte. Dieser Venus Express, dessen Start jetzt aus technischen Gründen um ein paar Tage verschoben werden mußte, soll vor allem die Atmosphäre des Planeten gründlich erforschen. Sie könnte der Schlüssel zum Verständnis bestimmter Gesetzmäßigkeiten im Sonnensystem sein.

Mächtige Atmosphäre

Der ungewöhnlich hohe Druck an der Oberfläche der Venus rührt von einer außerordentlich mächtigen Atmosphäre her. Deren extrem hoher Gehalt an Kohlendioxyd hat einen wirksamen Treibhauseffekt zur Folge, der die hohen Temperaturen erklärt. Innerhalb der Atmosphäre des Planeten fällt eine etwa 20 Kilometer dicke Wolkenschicht auf. Sie befindet sich in rund 60 Kilometer Höhe und verwehrt den Blick auf die Oberfläche der Venus. In der Schicht herrschen heftige Winde vor. Sie bewirken, daß sich die Wolken mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 400 Kilometer pro Stunde um den Planeten bewegen. In nur vier irdischen Tagen umrunden sie einmal die Venus. Lange haben die Astronomen diese Zeitspanne auch ungefähr für die Länge eines Venustages gehalten.

Erst Radarmessungen haben offenbart, daß das ein Trugschluß war. In Wirklichkeit dreht sich die Venus in 243 irdischen Tagen einmal um ihre Achse (was der Länge des Venustages entspricht), und zwar retrograd, also entgegengesetzt zur Drehrichtung des Planeten um die Sonne. Das Venusjahr ist ein wenig kürzer, es dauert etwa 225 irdische Tage. Einstmals dürfte sich auch die Venus - wie die anderen Planeten - prograd um ihre Achse gedreht haben. Dann aber scheint ihre mächtige Atmosphäre sie, wie Simulationen andeuten, zum Stillstand gebracht und schließlich in entgegengesetzte Rotation gezwungen zu haben.

Eine vulkanische Welt?

An der Oberseite der Wolkenschicht haben die Forscher hauptsächlich Schwefelsäure-Tröpfchen gefunden. Solche Tröpfchen können sich stark elektrisch aufladen. Das spräche dafür, daß es sich bei gewissen kurzlebigen Leuchterscheinungen in der Venusatmosphäre um Blitze handelt, es würde auch lokal entstehende Emissionen von Radiowellen erklären. Als Quelle der Schwefelsäure und des ebenfalls beobachteten Schwefeldioxyds käme eventuell heute noch aktiver Vulkanismus in Frage. Messungen der lokalen Schwankungen des Schwefelgehalts und lokaler Temperaturvariationen könnten Klarheit darüber schaffen, ob die Venus weiterhin eine vulkanisch dominierte Welt ist. In der Vergangenheit jedenfalls ist die Oberfläche des Planeten hauptsächlich von Vulkanismus geformt worden.

Wäre die Venus bisher nur optisch erkundet worden, lägen über diesen Vulkanismus nur spärliche Informationen vor. Denn man müßte sich mit den wenigen Bildern der sowjetischen Landegeräte begnügen, die bis zur Oberfläche des Planeten vorgestoßen sind. Im Dezember 1970 gelang mit Venus 7 die erste Landung auf einem fremden Planeten. Die Sonde sendete aber nur 23 Minuten lang Meßdaten, bevor sie dem hohen Druck von 90 Atmosphären zum Opfer fiel. 1975 übertrugen Venus 9 und Venus 10 je etwa eine Stunde schwarzweiße Bilder von der Venusoberfläche, 1982 schickten Venus 13 und Venus 14 Farbaufnahmen hinterher. Sie ließen, wie auch die Meßdaten bestätigten, vulkanisches Basaltgestein erkennen.

Oberfläche per Radar kartiert

Von 1990 bis 1994 ist die Oberfläche des Planeten von der amerikanischen Sonde Magellan fast vollständig mit Radar kartiert worden. Überall fanden sich Vulkankegel und vulkanisch geprägte Ebenen sowie Lavaflüsse, die sich über Hunderte von Kilometern Länge erstrecken. Und keine der Strukturen auf der Oberfläche des Planeten scheint älter als 500 Millionen Jahre zu sein. Auch das ein Hinweis auf heute noch aktiven Vulkanismus?

Warum hat der Vulkanismus die gesamte Oberfläche in nur einer halben Milliarde Jahren neu geformt? Gibt es auf der Venus eine Art Wasserkreislauf wie auf der Erde, einen Kohlendioxyd- oder einen Schwefelsäure-Kreislauf? Welche chemischen und dynamischen Prozesse dominieren in der Atmosphäre der Venus? Vielfältig sind die Fragen, die mit den Instrumenten des Venus Express wenigstens zum Teil beantwortet werden könnten. Eine Kamera an Bord, ein Plasmaanalysegerät und ein Magnetometer sowie mehrere Spektrometer sollen helfen, viele der Geheimnisse zu lüften. In den sogenannten spektroskopischen Fenstern, die Ende der achtziger Jahre von der Erde aus entdeckt wurden, sind sogar flüchtige Blicke auf die Oberfläche des Planeten möglich, wie man sie lange Zeit für ausgeschlossen hielt. In einer Art Baukastenprinzip nach Vorlage des Mars Express gefertigt, ist der Venus Express eine vergleichsweise preiswerte Sonde geworden. Von der Erde zur Venus benötigt er 162 Tage.