Forschung

Merkur hautnah

18.03.2011 - Die Raumsonde Messenger ist in die Umlaufbahn des Merkur eingeschwenkt.

Seit der Nacht zum 18. März 2011 umkreist die Raumsonde Messenger der amerikanischen Weltraumbehörde NASA den Planeten Merkur. Das ist das erste Mal, dass eine Raumsonde den Planeten dauerhaft aus solcher Nähe beobachten kann. Mit an Bord sind wissenschaftliche Instrumente, die den Merkur kartografieren und seinen Aufbau und die Bestandteile seiner Oberfläche analysieren sollen. Nach Mariner 10 im Jahr 1973 ist dies erst die zweite Mission zum Merkur.

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Die Raumsonde Messenger soll helfen, den Geheimnissen des Merkur auf die Spur zu kommen. Die Daten für dieses Farbmosaik wurden während des ersten Vorbeiflugs im Januar 2008 von der Messenger-Sonde aufgezeichnet. Die hinzugefügten Farben zeigen die unterschiedlichen Gesteine auf der Oberfläche des Merkur. (Bildquelle: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington).


 

Messenger war 2004 gestartet und hatte sich dem Planeten auf einer komplizierten Spiralbahn genähert. Bereits 2008 war sie in geringer Entfernung daran vorbeigeflogen. Nun hat sie wie geplant ihr Ziel erreicht und wird ein Jahr lang den Planeten umkreisen, um Daten zu sammeln und damit den Geheimnissen des Merkur auf die Spur zu kommen. Im März 2012 soll sie dann kontrolliert abstürzen.

Das Innere des Planeten besteht aus einem Eisenkern, der lediglich von einer dünnen Gesteinskruste und einem vergleichsweise dünnen Mantel umhüllt wird. Der kleinste der erdähnlichen Planeten hat somit eine außergewöhnlich hohe Dichte - wie Merkur seine leichten Bestandteile verlieren konnte, ist bisher nicht bekannt. Auch das Magnetfeld, das den Planeten umgibt, stellt die Wissenschaftler vor Fragen. "Der Merkur ist ein sehr extremer, sehr ungewöhnlicher Planet", sagte Tilman Spohn vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt, das an der Auswertung der Daten beteiligt ist. "Er funktioniert innen wie die Erde und scheint die Eigenschaften eines jungen, dynamischen Planeten zu haben, außen sieht er wie der nahezu inaktive, alte Mond aus - das ist ein Widerspruch, den wir gerne auflösen möchten."

Sieben Instrumente und ein Radiowellen-Experiment sollen den Forschern Antworten auf ihre Fragen geben und den Planeten mit einem Netz aus verschiedensten Messungen überziehen. So soll etwa das Spektrometer für ultraviolettes, sichtbares und infrarotes Licht (MASCS, Mercury Atmospheric and Surface Composition Spectrometer) Aufschluss über die Gesteinszusammensetzung des Merkur geben. Zudem wird die Stereo-Kamera MDIS (Mercury Dual Imaging System) nahezu die gesamte Oberfläche des Merkur dreidimensional abbilden. In der Kombination mit einem Laser-Höhen-Altimeter liefert die Kamera dann präzise Angaben über Form und Größe des Merkur.

Die Daten weiterer Instrumente sollen den anderen Geheimnissen des Merkur auf die Spur kommen: Das Röntgenstrahlenspektrometer XRS (X-Ray Spectrometer) sowie das Gammastrahlen- und Neutronenspektrometer GRNS (Gamma-Ray and Neutron Spectrometer) bestimmen mit hoher Genauigkeit die mineralogische Zusammensetzung der Oberfläche. Zudem trägt Messenger ein Magnetometer (MAG) an Bord. Dieses vermisst das noch in vielen Details unbekannte Magnetfeld des Merkur. Das Energetic Particle and Plasma Spectrometer (EPPS) detektiert geladene Teilchen in der Magnetosphäre und Exosphäre. Außerdem wollen die Wissenschaftler die Lage und Geschwindigkeit der Sonde anhand des Funkverkehrs zwischen Erde und Merkurorbit hochpräzise vermessen. Dazu dient ein Radio-Wellen Experiment (RS). Aus diesen Daten werden sie das Gravitationsfeld Merkurs genauer bestimmen.

Die Daten, die Messenger liefert, sollen auch helfen, die für 2014 gemeinsam von der Europäischen Raumfahrtorganisation ESA und der japanischen Weltraumagentur JAXA geplante Mission BepiColombo vorzubereiten. "Für diese Mission hat Messenger die Pfadfinder-Funktion und liefert erste Ergebnisse", sagte Spohn. "Aber jetzt beginnt zunächst einmal die Krönung der Messenger-Mission, indem wir mit der Sonde nur noch rund 200 Kilometer über der Merkur-Oberfläche fliegen."

DLR/AH

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