Venus Express auf einer Sojus-Rakete. Bildnachweis: ESA. Klicken um zu vergrößern.
Das europäische Raumschiff Venus Express wurde erfolgreich in eine Flugbahn versetzt, die es auf seiner Reise von der Erde zum Ziel des Planeten Venus führen wird, das es im kommenden April erreichen wird.
Venus Express ist eine virtuelle Zwillingsschwester des Mars Express-Raumfahrzeugs, das seit Dezember 2003 den Roten Planeten umkreist. Es ist die zweite planetgebundene Sonde, die von der Europäischen Weltraumorganisation gestartet wird.
Venus Express wird sich schließlich in die Umlaufbahn um die Venus manövrieren, um eine detaillierte Untersuchung der Struktur, Chemie und Dynamik der Planetenatmosphäre durchzuführen, die durch extrem hohe Temperaturen, sehr hohen Luftdruck, einen enormen Treibhauseffekt und dergleichen gekennzeichnet ist -doch unerklärliche "Super-Rotation", was bedeutet, dass es in nur vier Tagen um den Planeten beschleunigt.
Das europäische Raumschiff wird auch der erste Orbiter sein, der die Oberfläche des Planeten untersucht und dabei die kürzlich im Infrarotwellenbereich entdeckten Sichtbarkeitsfenster ausnutzt.
Das 1240 kg schwere Raumschiff wurde von einem europäischen Industrieteam unter der Leitung von EADS Astrium mit 25 Hauptauftragnehmern in 14 Ländern für die ESA entwickelt. Es startete an Bord einer Sojus-Fregat-Rakete, deren Startservice von Starsem bereitgestellt wurde.
Der Start vom Kosmodrom Baikonur in Kasachstan fand heute Morgen um 09:33 Uhr Ortszeit (04:33 Uhr mitteleuropäischer Zeit) statt.
Die erste Fregat-Zündung der oberen Stufe erfolgte neun Minuten nach Beginn des Fluges und manövrierte das Raumschiff in eine erdnahe Parkbahn. Ein zweites Feuer, eine Stunde und 22 Minuten später, brachte das Raumschiff dazu, seine interplanetare Flugbahn zu verfolgen.
Der Kontakt zu Venus Express wurde vom European Space Operations Center (ESOC) der ESA in Darmstadt ungefähr zwei Stunden nach dem Start hergestellt. Das Raumschiff hat sich korrekt in Bezug auf die Sonne ausgerichtet und seine Solaranlagen eingesetzt.
Alle Bordsysteme funktionieren einwandfrei und der Orbiter kommuniziert über seine Antenne mit geringer Verstärkung mit der Erde. In drei Tagen wird die Kommunikation über die High-Gain-Antenne hergestellt.
Volle Kraft voraus für Venus
Venus Express distanziert sich derzeit mit voller Geschwindigkeit von der Erde und macht sich auf den Weg zu seiner fünfmonatigen, 350 Millionen Kilometer langen Reise in unser Sonnensystem. Nach dem Auschecken, um sicherzustellen, dass die Ausrüstung an Bord und die Nutzlast der Instrumente ordnungsgemäß funktionieren, wird das Raumschiff „eingemottet“, wobei der Kontakt mit der Erde auf einmal täglich reduziert wird. Bei Bedarf können Flugbahnkorrekturmanöver auf halber Strecke im Januar durchgeführt werden.
Bei der nächsten Annäherung wird Venus Express weitaus härteren Bedingungen ausgesetzt sein als Mars Express, wenn er sich dem Roten Planeten nähert. Während die Größe der Venus in der Tat der der Erde ähnelt, ist ihre Masse 7,6-mal so groß wie die des Mars, wobei die Anziehungskraft entsprechend ist.
Um dieser größeren Anziehungskraft zu widerstehen, muss das Raumschiff seinen Hauptmotor 53 Minuten lang zünden, um eine Verzögerung von 1,3 km / s zu erreichen und sich in eine stark elliptische Umlaufbahn um den Planeten zu versetzen. Der größte Teil seiner 570 kg Treibmittel wird für dieses Manöver verwendet.
Ein zweites Trennen des Motors ist erforderlich, um die endgültige Betriebsumlaufbahn zu erreichen: eine polare elliptische Umlaufbahn mit 12-Stunden-Überfahrten. Auf diese Weise kann sich die Sonde bis auf 250 km der Planetenoberfläche nähern und sich in Entfernungen von bis zu 66 000 km zurückziehen, um Nahbeobachtungen durchzuführen und eine Gesamtperspektive zu erhalten.
Erkundung anderer Planeten, um den Planeten Erde besser zu verstehen
"Der Start von Venus Express ist ein weiteres Beispiel für die Entschlossenheit Europas, die verschiedenen Körper in unserem Sonnensystem zu untersuchen", betonte Professor David Southwood, Direktor der Wissenschaftsprogramme der ESA.
„Wir haben 2003 mit dem Start von Mars Express auf dem Roten Planeten und SMART-1 auf dem Mond begonnen. Beide Missionen haben unsere Erwartungen weit übertroffen. Venus Express ist ein weiterer Schritt nach vorne, um unseren ersten Überblick über unsere unmittelbaren planetaren Nachbarn mit der 2013 gestarteten BepiColombo-Mission nach Merkur abzurunden. “
"Mit Venus Express wollen wir noch einmal zeigen, dass das Studium der Planeten für das Leben hier auf der Erde von entscheidender Bedeutung ist", sagte Jean Jacques Dordain, Generaldirektor der ESA.
„Um den Klimawandel auf der Erde und alle dazu beitragenden Faktoren zu verstehen, können wir nicht damit auskommen, nur unseren eigenen Planeten zu beobachten. Wir müssen die Mechanik der Planetenatmosphäre allgemein entschlüsseln. Mit Mars Express untersuchen wir die Marsatmosphäre. Mit Huygens haben wir den Saturn-Satelliten Titan untersucht.
„Und jetzt werden wir mit Venus Express ein weiteres Exemplar in unsere Sammlung aufnehmen. Ursprünglich müssen Venus und Erde sehr ähnliche Planeten gewesen sein. Wir müssen also wirklich verstehen, warum und wie sie schließlich so weit auseinander gingen, dass einer zur Wiege des Lebens wurde, während sich der andere zu einer feindlichen Umgebung entwickelte. “
Die Venus Express-Mission soll mindestens zwei venusianische Tage (486 Erdentage) dauern und kann je nach Betriebszustand des Raumfahrzeugs verlängert werden.
Zwillingsschwester von Mars Express
Venus Express verwendet die für Mars Express entwickelte Architektur weitgehend wieder. Dies hat die Herstellungszyklen verkürzt und die Missionskosten halbiert, während immer noch dieselben wissenschaftlichen Ziele verfolgt wurden. Venus Express wurde Ende 2002 endgültig genehmigt und damit schnell und in Rekordzeit entwickelt, um für das Startfenster 2005 bereit zu sein.
Die venusianischen Umweltbedingungen unterscheiden sich jedoch stark von denen rund um den Mars. Der Sonnenfluss ist viermal höher und es war notwendig, das Design des Raumfahrzeugs an diese heißere Umgebung anzupassen, insbesondere durch vollständige Neugestaltung der Wärmedämmung.
Während Mars Express versucht, die Wärme zu speichern, damit die Elektronik ordnungsgemäß funktioniert, strebt Venus Express im Gegensatz dazu eine maximale Wärmeableitung an, um kühl zu bleiben.
Die Solaranlagen des Venus Express wurden komplett neu gestaltet. Sie sind kürzer und mit Aluminiumstreifen durchsetzt, um einen gewissen Sonnenfluss abzulehnen und das Raumschiff vor Temperaturen über 250 ° C zu schützen.
Es war sogar notwendig, die Rückseite der Solaranlagen zu schützen - die normalerweise im Schatten bleiben -, um der Wärme durch Sonnenstrahlung entgegenzuwirken, die von der Atmosphäre des Planeten reflektiert wird.
Eine Atmosphäre des Geheimnisses
Nach den rund zwanzig amerikanischen und sowjetischen Missionen auf dem Planeten seit 1962 wird Venus Express sich bemühen, viele der Fragen zu beantworten, die von früheren Missionen aufgeworfen wurden, aber bisher unbeantwortet blieben.
Es wird sich auf die Eigenschaften der Atmosphäre, ihre Zirkulation, Struktur und Zusammensetzung in Bezug auf die Höhe sowie ihre Wechselwirkungen mit der Oberfläche des Planeten und mit dem Sonnenwind in der Höhe konzentrieren.
Um diese Studien durchzuführen, sind sieben Instrumente an Bord: drei sind Flugersatzgeräte, die bereits mit Mars Express geflogen wurden, zwei stammen vom Kometenjäger Rosetta und zwei wurden speziell für diese Mission entwickelt.
Das hochauflösende PFS-Spektrometer misst die atmosphärische Temperatur und Zusammensetzung in unterschiedlichen Höhen. Es wird auch die Oberflächentemperatur messen und nach Anzeichen aktueller vulkanischer Aktivität suchen.
Das SPICAV / SOIR-Infrarot- und Ultraviolett-Spektrometer sowie das VeRa-Instrument untersuchen ebenfalls die Atmosphäre, beobachten die Sternbedeckung und erfassen Funksignale. Ersteres wird insbesondere versuchen, Moleküle von Wasser, Sauerstoff und Schwefelverbindungen nachzuweisen, von denen angenommen wird, dass sie in der Atmosphäre vorhanden sind.
Das VIRTIS-Spektrometer bildet die verschiedenen Schichten der Atmosphäre ab und führt eine Beobachtung von Wolken mit mehreren Wellenlängen durch, um Bilder der atmosphärischen Dynamik zu liefern.
Mithilfe eines Magnetometers analysiert das ASPERA 4-Instrument die Wechselwirkung zwischen der oberen Atmosphäre und dem Sonnenwind ohne magnetosphärischen Schutz wie den der Erde (denn die Venus hatte kein Magnetfeld). Es wird das durch eine solche Wechselwirkung erzeugte Plasma analysieren, während das Magnetometer das durch das Plasma erzeugte Magnetfeld untersucht.
Die VMC-Kamera wird den Planeten in vier Wellenlängen überwachen und dabei insbesondere eines der 1990 vom Galileo-Raumschiff (beim Fliegen mit der Venus auf dem Weg zum Jupiter) aufgedeckten „Infrarotfenster“ ausnutzen, um die Wolkendecke bis zur Oberfläche zu durchdringen. Die Kamera wird auch zur Überwachung der atmosphärischen Dynamik verwendet, insbesondere zur Beobachtung des doppelten atmosphärischen Wirbels an den Polen, dessen Ursprung noch immer ein Rätsel ist.
Originalquelle: ESO-Pressemitteilung
