Merkur gehört zu den nächstgelegenen Nachbarn der Erde. Oft ist er sogar näher an unserem Planeten als Venus oder Mars. Trotzdem wissen wir immer noch sehr wenig über ihn. Die japanisch-europäische Raumsonde BepiColombo soll das ändern. Sie ist bereits mehrfach am Merkur vorbeigeflogen und soll im Jahr 2026 in seine Umlaufbahn einschwenken. Dort wird sie den Planeten und vor allem seine Magnetosphäre genauer untersuchen. Bei den letzten Vorbeiflügen konnten bereits Daten zu diesem Pufferbereich zwischen Planetenoberfläche und dem kontinuierlichen Fluss von Teilchen, die von der Sonne als Sonnenwind ausgestoßen werden, gesammelt werden.

Beim Vorbeiflug am 19. Juni 2023 konnte das Team in einer Höhe von 235 Kilometern über der Planetenoberfläche für 30 Minuten durch die Magnetosphäre fliegen. Dieser Flug fand zwischen Dämmerung und Morgengrauen statt. Das Team stellte dabei fest, dass die Raumsonde selbst elektrisch geladen ist, wenn sie von der Sonne erwärmt wird. Dadurch stößt sie selbst kältere und schwere Ionen ab. Ionenmessungen des Planetne sind dadurch nicht möglich.

Als BepiColombo jedoch durch den Nachtschatten des Planeten flog, hat sich dem Forschungsteam ein Meer aus kalten Plasmaionen offenbart, erzählt Lina Hadid (Laboratoire de Physique des Plasmas am Pariser Observatorium) in einer Mitteilung der europäischen Raumfahrtbehörde Esa. Dabei wurden Sauerstoff-, Natrium- und Kaliumionen entdeckt, die wahrscheinlich durch Mikrometeoriteneinschläge oder durch Wechselwirkungen mit dem Sonnenwind von der Planetenoberfläche weggeschleudert wurden.

Für die Forscher sind diese ausgewerteten Daten nur eine Art Vorgeschmack auf dem Weg zu neuen Erkenntnissen über Merkur. Noch ist nicht einmal klar, warum der Planet wie die Erde ein (allerdings viel schwächeres) Magnetfeld hat. Venus und Mars zum Beispiel haben keins. Und warum ist der Merkur so dunkel? Der Planet reflektiert nur etwa zwei Drittel so viel Licht wie unser Mond. Wo ist der Planet entstanden? War er wirklich schon immer so nah an der Sonne? Wissenschaftler sind sich da nicht so sicher. Gibt es vielleicht doch Wasser und irgendwelche Formen von Leben in dieser lebensfeindlichen Umgebung? Auf Merkur herrschen Temperaturen von +430 °C bis −170 °C. Auf all diese Fragen soll BepiColombo Antworten geben.

BepiColombo wird während seiner Reise und nach seiner Ankunft etliche Fotos von Merkur machen und den Planeten genauestens vermessen und untersuchen. Ein Teil der benötigten Technik kommt dafür aus Thüringen. Am Leibniz-Institut für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT) in Jena hat man einen speziellen Thermosensor entwickelt. Dieser Sensor kann kontaktlos die Strahlung an der Oberfläche des Planeten messen. Verbaut wurde der Sensor aus Jena im thermalen Infrarot-Spektrometers MERTIS (Mercury Radiometer and Thermal Infrared Spectrometer).

Den Namen erhielt die Raumsonde nach dem italienischen Ingenieur und Mathematiker Giuseppe "Bepi" Colombo. Er gilt als der Erfinder der so genannten Gravity-Assist-Manöver, der Planeten-Flybys. Flyby bedeutet: bei einem Nahvorbeiflug einer Raumsonde an einem Planeten kann deren Geschwindigkeit und Flugbahn ohne den Einsatz von Treibstoff geändert werden. Das geschieht "Gravity-Assist", also mit Unterstützung der Schwerkraft des Planeten. Zum ersten Mal wurden Flyby-Manöver bei der NASA-Mission Mariner 10 angewandt, um nach dem ersten Vorbeiflug am Planeten Merkur noch zwei weitere Nahvorbeiflüge zu ermöglichen. Die Berechnungen stellte 1970 Colombo an, Professor an der Universität seiner Heimatstadt Padua.

pk