Raumfahrt
Raumsonde MESSENGER - Auf irrwitziger Bahn zum Götterboten

Peter Fuchs

Peter Fuchs, Pinneberg

Es ist lange her, dass eine Raumsonde unserem innersten Planeten einen Besuch abstattete. Mariner 10 flog in den Jahren 1974 und 1975 als bisher einzige Sonde drei Mal am Merkur vorbei.

Nach über 30 Jahren passierte am 14. Januar 2008 die amerikanische MESSENGER-Sonde nach über 2,2 Milliarden Kilometern Flugstrecke erstmalig den Merkur. Zwischenzeitlich ist sie am 6.10.2008 bereits das zweite und am 29.9.2009 das dritte Mal am sonnennächsten Planeten vorbei geflogen. In jeweils rund zweihundert Kilometer Höhe waren alle Instrumente an Bord aktiv und lieferten jede Menge Messdaten und Bilder. Bevor wir Ergebnisse und Fotos in der kommenden Ausgabe vorstellen, sollen die Mission und deren Ziele sowie die Sonde an sich und deren sehr interessante Flugbahn vorgestellt werden.

Die Messenger Mission...

... steht schon längere Zeit in den Startlöchern, doch erst 1999 wird die Freigabe zur Durchführung erteilt. Der Name Messenger steht einerseits für das deutsche Wort "Bote" und damit in Anlehnung an Merkur als Götterbote. Er stellt aber auch eine Abkürzung dar für
MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry, and Ranging.
Damit wird umrissen, was die Sonde alles tun soll. Grundsätzlich geht es um ein besseres Verständnis des Merkur, seines Aussehens und inneren Aufbaus. Die Daten, die bei Merkur gewonnen werden, können durchaus so fundamental sein, um damit die Evolution aller terrestrischen Planeten besser zu verstehen.
Die Raumsonde soll vor allem sechs wissenschaftliche Fragen beantworten:
Warum besitzt Merkur eine so hohe Dichte?
Wie sieht die geologische Geschichte von Merkur aus?
Woher kommt Merkurs Magnetfeld?
Welche Struktur hat der Planetenkern?
Welche ungewöhnlichen Materialien gibt es an den Polen des Merkur?
Welche flüchtigen Stoffe kommen vor?

Die Sonde...

... wurde vom Applied Physics Laboratory (APL) der John Hopkins University gebaut, welche auch für die Leitung der Mission zuständig ist. Auch die meisten Instrumente (s. u.) stammen vom APL. Der Sondenkörper hat die Abmessungen 1,4 x 1,8 x 1,3 Meter. Das längste Einzelteil ist ein 3,6 Meter langer Ausleger für Magnetfeldmessungen. Das Gesamtgewicht der Sonde liegt bei rund 1100 kg, wobei auf Nutzlast/Sondenkörper rund 500 kg entfallen und 600 kg auf Treibstoff und Helium-Druckgas.

Die Sonde besitzt ein großes und 16 kleine Triebwerke bzw. Steuerdüsen. Mit dem Haupttriebwerk ("biprop") werden vor allem größere Bahnänderungen (sog. DSM = Deep Space Maneuver, s. u.) durchgeführt, während die 16 kleinen Triebwerke für Kurs- und Lagekorrekturen (sog. TCM = Trajectory Correction Maneuvers) benötigt werden.

Die Flugbahn

Ein äußerst interessanter Aspekt ist die Flugbahn der Sonde. Es stellt sich nämlich nicht so einfach dar, eine Sonde zum Merkur fliegen zu lassen, zumal wenn sie in eine Umlaufbahn um den Planeten einschwenken soll. Dazu muss sie den Geschwindigkeitsverhältnissen am Merkur angepasst werden. Auch wegen der Nähe zur Sonne und ihrer großen Anziehungskraft ist Merkur für Raumkörper jeder Art schwer zu erreichen.