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Mission „BepiColombo“ : Im Bann des Heimatsterns

Das „Mercury Transfer Module“ mit einer Spannweite von 30 Metern bringt beide Satelliten der BepiColombo-Mission der Esa zum Planeten Merkur (künstlerische Darstellung). Bild: ESA/ATG

Merkur wirft als kleinster und sonnennächster Planet noch immer viele Fragen auf. Die europäisch-japanische Mission BepiColombo wird nun die Eigenschaften des Planeten und seiner Umgebung dank zweier Satelliten mit bisher unerreichter Präzision vermessen.

          In den unvorstellbaren Weiten des beobachtbaren Universums, eingebettet in die Milchstraße als eine von vielen Milliarden Galaxien und dort wiederum als ein Stern unter vielen Milliarden anderer, erscheint unser Sonnensystem als winzige kosmische Region. Für unser Verständnis des Alls spielt diese Region aber eine herausragende Rolle: Unser Sonnensystem ist der Ausgangspunkt für unsere Erkundung des Kosmos, keine andere Region können wir so detailliert untersuchen, nirgendwo sonst im Universum können wir Experimente durchführen. Das so in nächster kosmischer Nachbarschaft erworbene Wissen ist die Grundlage dafür, dass wir beobachtend im Rahmen der Astrophysik und Kosmologie auch die entferntesten Phänomene und Prozesse im All beschreiben und verstehen können.

          Sibylle Anderl

          Redakteurin im Feuilleton.

          Und doch haben wir unsere allernächste Umgebung noch lange nicht erschöpfend erkundet – und das nicht nur in den Randgebieten des Sonnensystems, wo es durchaus noch unbekannte Zwergplaneten oder den seit Jahrzehnten postulierten „Planeten X“ geben könnte – auch der zentrale Bereich nahe der Sonne wirft noch viele Fragen auf. Letzteres liegt nicht zuletzt daran, dass die direkte Umgebung der Sonne von der Erde aus ausgesprochen schlecht zu beobachten ist. Der Himmel wird in dieser Richtung nie ganz dunkel, und das Risiko, Teleskope und die dahinter stehende empfindliche Elektronik durch ein Übermaß an Sonnenlicht zu zerstören, schränkt nicht nur erdgebundene Observatorien, sondern auch optische Instrumente im Erdorbit wie das Hubble-Weltraumteleskop ein.

          Der Merkur als sonnennächster der acht Planeten ist entsprechend der bislang noch am wenigsten erkundete Gesteinsplanet. Am Himmel ist er nur zwei Stunden vor Sonnenaufgang oder nach Sonnenuntergang zu sehen. Mit einem Durchmesser von 4880 Kilometern ist er wenig größer als der Erdmond. 88 Tage benötigt er für eine Umkreisung der Sonne in einem mittleren Abstand von 58 Millionen Kilometern, wobei er sich in zwei Dritteln dieser Zeit einmal um sich selbst dreht. Die langsame Rotation führt zu großen Temperaturunterschieden auf Merkurs Oberfläche zwischen mehr als 400 und weniger als -150 Grad Celsius. Seine Nähe zur Sonne setzt ihn nicht nur einer enormen Strahlung aus – rund zehnmal so stark wie hier auf der Erde –, auch das Gravitationsfeld der Sonne übt dort einen viel stärkeren Einfluss aus. Dieser Einfluss ist ein weiterer Aspekt, der die Erforschung des Merkur erschwert, denn Sonden im Orbit um Merkur müssen sich der Anziehung der Sonne widersetzen.

          Die Nasa-Sonde Messenger konnte detaillierte Informationen über die chemische Zusammensetzung der Merkur-Oberfläche liefern (hier farblich bearbeitet).

          Die erste Mission zum Merkur wurde in den siebziger Jahren von der Nasa und dem Jet Propulsion Laboratory mit Mariner 10 realisiert. Dabei nutzte die Sonde die Anziehung der Venus für ein „Swing-by-Manöver“, um ihre Flugbahn so auszurichten, dass sie sich auf ihrer Bahn um die Sonne in den Jahren 1974 und 1975 insgesamt dreimal dem Merkur annäherte. Mariner 10 konnte dabei knapp die Hälfte der Oberfläche des Merkur fotografieren, die mit ihren zahlreichen Kratern an die des Monds erinnert, und entdeckte ein unerwartet starkes Magnetfeld, das dem der Erde ähnelt. Diese Entdeckungen warfen viele Fragen auf: Um die geologische Geschichte des Merkur rekonstruieren zu können, reichten die nicht die gesamte Oberfläche abdeckenden Daten nicht aus. Außerdem fehlten Messungen der chemischen Zusammensetzung der Merkur-Oberfläche. Die hohe Dichte des Merkur im Vergleich zu den anderen Gesteinsplaneten erschien darüber rätselhaft und warf die Frage nach der Beschaffenheit seines Inneren auf. Damit verbunden war unklar, wie Merkur sein Magnetfeld erzeugt, insbesondere vor dem Hintergrund, dass bei Venus und Mars ein solches fehlt.

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