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Autor: Thomas Wehr & Klaus Donath / 18. März 2011, 03:55 Uhr

Merkur bekommt ersten irdischen Satelliten: Messenger

Die amerikanische Raumsonde Messenger erreicht nach mehr als sechseinhalb Jahren Flugzeit einen Orbit um den sonnennächsten Planeten Merkur. Was 1995 als Planung begann wurde nun mit Erfolg in eine Umlaufbahn um den Merkur gebracht.

Quelle: NASA
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3D Animation vom Einschwenken in den Orbit
(Bild: NASA)
wikipedia

Bild vergrößernMessenger auf ihrem fast 7-jährigem Weg zum Merkur
(Bild: Wikipedia)
thomas-wehr.homeip.net

Bild vergrößernMessenger nach dem Einschwenken in den Orbit
(Bild: thomas-wehr.homeip.net)
Die Raumsonde Messenger startete am 03. August 2004 auf einer Delta II 7925H zu ihrer Mission ins Innere des Sonnensystems. Ziel ist es, die Sonde in einem hoch-elliptischen Orbit um den sonnennächsten Planeten Merkur zu plazieren.

Das Projekt, eine Raumsonde zum Merkur zu bringen, stand bereits 1997 auf der sogenannten Discovery-Liste, konnte sich zunächst aber nicht durchsetzen. Erst im Juli 1999 wurde das Messenger Projekt finanziell freigegeben.

Technische Gründe mussten die Startfenster im März 2004 (19 Tage) und Mitte Mai 2004 (12 Tage) verstreichen lassen. Das dritte, 15-tägige, Startfenster 2004, welches sich am 30. Juli öffnete, konnte zuversichtlicher angegangen werden. Erzwang schlechtes Wetter am Cape Canaveral AFS Launch Complex 17 am 02. August 2004 noch eine eine Startverschiebung, hob am 3. August 2004 um 02:15:56 Uhr Ortszeit (EDT) die Sonde schließlich auf einer Trägerrakete vom Typ Delta II 7925H ab.

Die Startverschiebungen hatten ihren Preis. War ursprünglich das Eintreffen der Sonde am Merkur für 2009 geplant, musste aufgrund der Startverschiebung und des zur Verfügung stehenden Treibstoffes eine, neue zwei Jahre länger dauernde Flugbahn gerechnet werden.

Ein langer Weg ohne Tankstelle

Von der Erde zum Merkur zu gelangen, bedeutet eine große Geschwindigkeitsänderung. Diese nur mittels des Antriebs der Sonde durchzuführen, sprengt einfach die Treibstoffmenge, die jetzt noch fast 60% des Gesamtgewichts ausmacht. Also mussten andere Lösungen gefunden werden, um Gewicht und Treibstoff zu sparen.

Die Himmelskörper Venus und Merkur, aber auch die Erde wurden genutzt, um, durch sogenannte Flyby- oder Swingby-Manöver, die Sonde abzubremsen. So wurde ein Jahr nach dem Start die Erde benutzt, um ins Innere des Sonnensystems abgelenkt zu werden. Zwei Vorbeiflüge an der Venus (24.10.2006 und 05.06.2007) ließen die Messenger erstmals am 14.01.2008 am Merkur vorbeifliegen. Doch zu diesem Zeitpunkt war die Sonde noch zu schnell.

Erst zwei weitere Vorbeiflüge am Merkur (06.10.2008 und 29.09.2009) bremsten die Sonde so weit ab und brachten sie so nahe zum Merkur, dass es nur noch eines kontrollierten 15-minütigen Bremsmanövers (Geschwindigkeitsänderung 862,4 m/s) bedarf, um sie in einen 12 Stunden dauernden Orbit mit minimaler Annäherung von 200 km über 60 Grad Nord des Merkurs zu bringen. Das Sparen des Treibstoffes ging so weit, dass Anomalien im Flug durch Ausrichtungsänderung der Solarzellenpaneele ausgeglichen wurden.

Heute um 1:45 Uhr MEZ war es soweit - die fast 8 Milliarden Kilometer und 2.417 Tage lange Reise war an einem weiteren kritischen Missionspunkt angelangt. Nachdem das Erwärmen der Tanks und der Systeme erfolgreich war, zündeten die Triebwerke der Sonde, um sie soweit abzubremsen, damit sie in den Orbit "fiel".

Nach dem Einschwenken und der erfolgreichen Übertragung mit der Hochgewinnantenne wurden die Star-Tracker (Sternenausrichtung) in Betrieb genommen, um die weitere Ausrichtung der Raumsonde zu gewährleisten.

Der erste Besucher schoss nur Standbilder

Mariner 10, die letzte der Mariner-Serie der NASA, war der erste Besucher des Merkurs. Nach dem Start am 03. November 1973 passierte sie erstmals am 29. März 1974 in einer Entfernung von rund 705 km den Merkur und schwenkte in eine 176-tägige Umlaufbahn um die Sonne ein. Merkur, der mit rund 4.880 km Äquatordurchmesser selbst die Sonne in 88 Tagen umrundet, und Mariner 10 trafen nach rund 176 Tagen wieder, am selben Punkt der Merkurumlaufbahn aufeinander. Merkur, der sich in 59 Tagen um die eigene Achse dreht, wendete aus diesem Grund Mariner 10 die bereits bekannte Seite zu. Somit konnte Mariner 10 nur rund 45% der Merkur-Oberfläche erfassen.

Der heute geglückte Einschuss der Raumsonde Messenger, in die Umlaufbahn um Merkur wird somit dazu beitragen, weitere Ansichten vom direkten Begleiter der Sonne zu erlangen.

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