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Vorbeiflug an der Venus auf dem Weg zum Merkur

  • Vorbeiflug an der Venus auf dem Weg zum Merkur
    Vorbeiflug an der Venus auf dem Weg zum Merkur (Bild: Universität Bern)
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    Vorbeiflug an der Venus auf dem Weg zum Merkur (Bild: Universität Bern)
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    Vorbeiflug an der Venus auf dem Weg zum Merkur (Bild: Universität Bern)
2020-10-14 17:06:59
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Die Raumsonde BepiColombo, die sich auf dem Weg zum Merkur befindet, absolviert am 15. Oktober 2020 einen Vorbeiflug an der Venus – eines der Abbremsmanöver, damit die Sonde in die Umlaufbahn vor Merkur gebracht werden kann, wie die Universität Bern mitteilt.

Mit an Bord der Raumsonde seien Instrumente, die am Physikalischen Institut der Universität Bern konzipiert und gebaut wurden. Mit weiteren Instrumenten, an denen die Berner Forschenden beteiligt sind, werden nun auf dem Weg zum Merkur auch Daten zur Venus gewonnen.Am Samstag, 20. Oktober 2018 habe die Raumsonde BepiColombo vom Weltraumbahnhof Kourou in Französisch-Guayana ihre Reise zum Merkur angetreten.

Die 6,40 Meter hohe und 4,1 Tonnen schwere Raumsonde BepiColombo besteht aus zwei Raumfahrzeugen: dem von der europäischen Weltraumorganisation ESA konstruierten Mercury Planetary Orbiter MPO und dem von der japanischen Weltraumagentur JAXA konstruierten Mercury Magnetospheric Orbiter MMO. Die beiden Raumfahrzeuge fliegen in einem gekoppelten System gemeinsam zum Merkur, werden dort aber auf unterschiedliche Umlaufbahnen gebracht.

Der MMO werde die magnetosphärische Wechselwirkung zwischen dem Planeten und dem Sonnenwind untersuchen. Der MPO werde auf eine tiefere Umlaufbahn abgesenkt werden, die optimal für die Fernerkundung der Planetenoberfläche ist.Sieben Jahre werde die Reise der europäisch-japanischen Raumsonde zum Merkur, dem kleinsten Planeten unseres Sonnensystems, dauern.

Hat BepiColombo die Zielumlaufbahn einmal erreicht, werde die Datenübertragung zur Erde etwa 15 Minuten in Anspruch nehmen. Die wissenschaftlichen Untersuchungen und Experimente bei Merkur sollen schliesslich ein bis zwei Jahre dauern.

Mit an Bord von BepiColombo seien Instrumente, die am Physikalischen Institut der Universität Bern konzipiert und gebaut wurden.Dabei muss die Reise über Umwege erfolgen: «BepiColombo fliegt auf ihrem Weg zum Merkur zweimal an der Venus und sechsmal am Merkur vorbei, um die Raumsonde gegen die Anziehungskraft der Sonne abzubremsen, damit die Raumsonde in die Umlaufbahn von Merkur gebracht werden kann», erklärt Peter Wurz, Professor am Physikalischen Institut der Universität Bern und Co-Leiter der Abteilung für Weltraumforschung und Planetologie. Am 15. Oktober in den frühen Morgenstunden werde die Raumsonde zum ersten Mal in einer Distanz von 11'000 km an der Venus vorbeifliegen; der zweite Vorbeiflug sei für August 2021 geplant.An Bord von BepiColombo befindet sich unter anderem das SERENA Experiment, welches aus vier Instrumenten besteht.

«Zu SERENA gehört auch das neuartige Massenspektrometer STROFIO, für das wir den grössten Beitrag geleistet haben», sagt Peter Wurz, der auch Projektleiter von STROFIO ist. «Wir werden mit STROFIO dereinst die sehr dünne Atmosphäre von Merkur – man spricht von einer Exosphäre – erfassen und deren chemische Zusammensetzung analysieren.»Der Vorbeiflug an der Venus werde nicht nur zum Abbremsen, sondern auch für Messungen benutzt.

Neben STROFIO sei die Universität Bern auch an zwei weiteren Instrumenten von SERENA beteiligt, dem MIPA und PICAM. «Von diesen beiden Instrumenten, die während des Vorbeifluges an der Venus eingeschaltet werden, erwarten wir Daten von den ionisierten Teilchen der Venus-Atmosphäre», erklärt Wurz.

Die Sonne und der Sonnenwind tragen vom äussersten Rand der Venusatmosphäre ionisierte Teilchen ab. «Die Menge des Teilchenverlustes und dessen Zusammensetzung könne man mit den beiden Instrumenten bestimmen», so Peter Wurz weiter.Die Universität Bern habe über die Jahrzehnte immer wieder gezeigt, dass hier sehr hochwertige Instrumente für die Weltraumforschung gebaut werden können, sagt Peter Wurz.

«Die Universität Bern war stets eine verlässliche Partnerin in diesen zahlreichen internationalen Zusammenarbeiten. Daher werden wir immer wieder für neue Missionen zu aufregenden Zielen im Sonnensystem angefragt.»Die BepiColombo-Mission besteht aus zwei Raumfahrzeugen, dem von der europäischen Weltraumorganisation ESA konstruierten und gebauten Mercury Planetary Orbiter (MPO) und dem von der japanischen Weltraumorganisation JAXA konstruierten und gebauten Mercury Magnetospheric Orbiter (MMO).

Die beiden Raumfahrzeuge werden in einem gekoppelten System gemeinsam zum Merkur fliegen, bis sie die Merkurumlaufbahn erreichen. Der MMO werde dann in eine Umlaufbahn von 400 km x 19’200 km gebracht, um die magnetosphärische Wechselwirkung zwischen dem Planeten und dem Sonnenwind detailliert zu untersuchen.

Der MPO werde auf eine Umlaufbahn von 400 km x 1’500 km abgesenkt, die optimal für die Fernerkundung der Planetenoberfläche ist.Das Massenspektrometer STROFIO sei Teil von SERENA an Bord des MPO. Zielsetzung von SERENA sei die vollständige Charakterisierung der Teilchenpopulationen, der Ionen und Neutralteilchen, im Umfeld von Merkur unter dem Einfluss der Sonneneinstrahlung und des Sonnenwindes.

Projektleiter von STROFIO sei Peter Wurz vom Physikalischen Institut der Universität Bern. Mehr Informationen zu STROFIO auf der ESA-Webseite: https://www.cosmos.esa.int/web/bepicolombo/serenaDas Laser Altimeter BELA sei eines der wichtigsten Experimente an Bord des MPO.

Zielsetzung sei die Vermessung der Form, der Topographie und der Morphologie der Oberfläche von Merkur. BELA wurde von einem internationalen Konsortium unter der Leitung der Universität Bern und dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt DLR entwickelt.

Beim jetzigen Vorbeiflug an der Venus werde BELA aber nicht eingeschaltet. Nicolas Thomas, Direktor des Physikalischen Instituts der Universität Bern, sei der Co-Projektleiter von BELA.

Mehr Informationen zu BELA auf der ESA-Webseite: https://www.cosmos.esa.int/web/bepicolombo/belaAls am 21. Juli 1969 Buzz Aldrin als zweiter Mann aus der Mondlandefähre stieg, entrollte er als erstes das Berner Sonnenwindsegel und steckte es noch vor der amerikanischen Flagge in den Boden des Mondes. Dieses Solarwind Composition Experiment (SWC), welches von Professor Doktor Johannes Geiss und seinem Team am Physikalischen Institut der Universität Bern geplant und ausgewertet wurde, war ein erster grosser Höhepunkt in der Geschichte der Berner Weltraumforschung.Die Berner Weltraumforschung sei seit damals an der Weltspitze mit dabei.

In Zahlen ergibt dies eine stattliche Bilanz: 25mal flogen Instrumente mit Raketen in die obere Atmosphäre und Ionosphäre (1967-1993), 9mal auf Ballonflügen in die Stratosphäre (1991-2008), über 30 Instrumente flogen auf Raumsonden mit, und mit CHEOPS teilt die Universität Bern die Verantwortung mit der ESA für eine ganze Mission..

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