Raumsonde BepiColombo bereitet sich auf den dritten Merkur-Vorbeiflug vor

Dritter Merkur-Vorbeiflug als Teil einer komplizierten Reise

BepiColombo ist auf einer ausgeklügelten Flugbahn mehr als sieben Jahre lang zum Planeten Merkur unterwegs und legt dabei eine Strecke von neun Milliarden Kilometern zurück, bevor die Raumsonde schließlich im Dezember 2025 eine permanente Umlaufbahn rund um den Planeten einnehmen wird. Merkurs Nähe zur Sonne macht die Reise zu einem äußerst komplizierten Unterfangen. Je näher BepiColombo der Sonne kommt, umso größer ist ihre Anziehungskraft. Deswegen erfordert es viel Energie, die Flugbahn der Raumsonde so anzupassen, dass sie letztendlich in eine stabile Umlaufbahn um den innersten, kleinsten und am wenigsten erforschten Gesteinsplaneten unseres Sonnensystems einschwenken kann.

Am 19. Juni 2023 wird BepiColombo nun das sechste von insgesamt neun „Gravity-Assist“-Manövern (1 x Erde, 2 x Venus, 6 x Merkur) absolvieren. Die Schwerkraft des Planeten ermöglicht es, die Flugbahn und Geschwindigkeit der mehr als vier Tonnen schweren Raumsonde fast ohne Einsatz von Antriebsdüsen und Treibstoff zu verändern. Aktuellen Berechnungen zufolge wird sich BepiColombo dem Planeten Merkur um 21:34 MESZ bis auf 236 (+/- 5) Kilometer nähern. Viele der Instrumente an Bord werden schon Tage zuvor aktiviert, um auch wertvolle Messdaten über den Sonnenwind weit außerhalb der Merkur-Magnetosphäre zu gewinnen.

Das IWF an Bord von BepiColombo

BepiColombo besteht aus zwei Satelliten: MPO (Planetarer Orbiter) unter der Führung der ESA und Mio (Magnetosphärischer Orbiter) unter der Leitung der JAXA. Das IWF ist an Messinstrumenten auf beiden Satelliten beteiligt. Es ist hauptverantwortlich für das Ionenspektrometer PICAM an Bord des MPO und das Magnetometer auf Mio und hat die technische Leitung bei dem MPO-Magnetometer.

„Für den dritten Vorbeiflug wird PICAM erneut die höchste zeitliche Auflösung nutzen, um die dynamische Umgebung rund um Merkur zu erfassen“, erklärt Gunter Laky.

Das PICAM-Team konnte bereits während des zweiten Merkurvorbeiflugs erfolgreich diverse Betriebsmodi testen. „Für den dritten Vorbeiflug wird der PICAM-Sensor erneut die höchste zeitliche Auflösung nutzen, um die dynamische Umgebung rund um Merkur zu erfassen“, erklärt IWF-Forscher Gunter Laky. Das Messinstrument wird auch dabei helfen, die Wechselwirkung zwischen Sonne und Merkurs dünner Atmosphäre zu untersuchen, indem es den Sonnenwind 44 Stunden vor und nach dem Vorbeiflug überwacht.

Da auch die Magnetometer vor dem unmittelbaren Vorbeiflug eingeschalten sind, kann neben den Sonnenwindteilchen auch das interplanetare Magnetfeld gemessen werden, also das Magnetfeld der Sonne, das durch den elektrisch hochleitenden Sonnenwind in den interplanetaren Raum getragen wird. Gemeinsam mit den Daten von PICAM kann so der „junge“ Sonnenwind, nahe an unserem Mutterstern, genau charakterisiert und erforscht werden. Zusätzlich erhofft sich das Magnetometer-Team vom Vorbeiflug neue Erkenntnisse über Merkurs internes Magnetfeld.

"Durch den Vergleich mit den ersten beiden Vorbeiflügen können wir ein wesentlich besseres Verständnis von Merkurs hochdynamischer Magnetosphäre erhalten", so Daniel Schmid.

„Ähnlich wie bei den ersten beiden Vorbeiflügen wird BepiColombo die südliche Hemisphäre des Planeten vermessen und uns erneut einen spannenden Einblick in die Wechselwirkung zwischen dem Sonnenwind und dem schwachen Magnetfeld des Planeten geben. Durch den Vergleich mit den ersten beiden Vorbeiflügen können wir so ein wesentlich besseres Verständnis von Merkurs hochdynamischer Magnetosphäre unter dem Einfluss des stark variierenden Sonnenwindes erhalten“, so Daniel Schmid, beteiligter Wissenschaftler im Magnetometer-Team.

Die IWF-Beiträge zu BepiColombo wurden von der Forschungsförderungsgesellschaft (FFG) finanziert.
 

Weitere Informationen findet man bei der ESA:

BepiColombo braces for third Mercury flyby