Ein Beitrag von Mirko Buggel. Quelle: Scinexx, Nature, MPG, DLR, OHB, Wikipedia.16.04.2025

16. April 2025 – Dominiert werden aktuelle Nachrichten zur Sonnensystem- bzw. Planetenforschung insbesondere vom äußeren Nachbarplaneten Mars, aber auch von den Jupiter- und Saturnmonden und neuerdings wieder vom Mond.

Was aber ist mit dem uns nächsten Planeten, der oft als „Zwillingsschwester“ der Erde bezeichneten Venus? Der erste Science-Fiction-Roman des polnischen Schriftstellers Stanisław Lem (1921 – 2006) von 1951 Astronauci handelt von der Venus, wurde unter dem Titel „Planet des Todes“ ins Deutsche übersetzt und als „Der schweigende Stern“ (DDR) und „Raumschiff Venus antwortet nicht“ (BRD) 1960 auf deutsche Kinoleinwände gebracht. Mit der Beschreibung der Venus lagen Lem und die Filmemacher gar nicht mal so falsch – aus menschlicher Sicht unbewohnbar im Sinne von LAKI (Life as we know it – Leben wie wir es kennen).

Venus und Erde – Zwillinge?

Größe und allgemeiner Aufbau der Venus sind tatsächlich der Erde sehr ähnlich. Die Venus hat mit 12.103,6 km fast den gleichen Durchmesser wie die Erde und auch eine ähnliche mittlere Dichte. Aber – stellen wir uns Folgendes vor: Die Venus hätte eine mehr oder weniger durchsichtige Atmosphäre, mit einem Druck, der den der Erde nur wenig überschreitet. Stellen wir uns zudem vor, eine Raumfahrerin, ein Raumfahrer steht auf der Venus. Morgendämmerung. Im Westen! Denn die Rotation der Venus ist im Gegensatz zum sonst fast ausschließlich vorherrschenden Drehsinn der Eigendrehung der Planeten und der meisten Monde im Sonnensystem rückläufig (retrograd). Das heißt, dass die Venus von ihrem Nordpol aus gesehen im Uhrzeigersinn rotiert. Die Sonne geht auf, natürlich viel riesiger als auf der Erde, denn die Venus ist durchschnittlich 108 Mio. km von der Sonne entfernt, das sind ca. 72 % der Entfernung Erde-Sonne. Und er dauert, der Sonnenaufgang, die Dämmerung. Denn für eine Rotationsperiode benötigt die Venus 243 Erdentage, während die siderische Umlaufzeit um die Sonne nur 224 Erdentage dauert. Aufgrund dieser im Vergleich zur Erde langsamen Eigenrotation könnte ein fiktiver Besucher einen Spaziergang unternehmen – immer mit der Sonne im Zenit. Aber das ist Zukunftsmusik. Es ist derzeit nicht absehbar, dass jemals Menschen einen Fuß auf diesen Planeten setzen werden.

Oberfläche und Atmosphäre beider Planeten unterscheiden sich doch stark. Der Mars präsentierte seine Oberfläche schon Jahrzehnte, Jahrhunderte zuvor dem Auge des Betrachters mit immer besseren optischen Hilfsmitteln. Bei der Venus? Fehlanzeige. Eine dichte Wolkendecke verhindert jeden Blick auf die Oberfläche. Das änderte sich in der 2. Hälfte des 20. Jahrhunderts. Bereits seit den Wenera- und Wega-Missionen der Sowjetunion (1960er bis 1980er Jahre), den Mariner- und Pioneer-Venus-Missionen (1960er und 1970er Jahre) und der Magellan-Radarkartierungsmission der NASA (1990-1994) sind die Bedingungen auf der Venus bekannt. Deren Atmosphäre besteht hauptsächlich aus Kohlendioxid. Stickstoff macht 3,5 % aus, Schwefeldioxid, Argon und Wasser kommen in Spuren vor. Die Venusatmosphäre hat rund 90mal so viel Masse wie die Lufthülle der Erde und bewirkt am mittleren Bodenniveau einen Druck von 92 bar. Das kommt einem Druck in etwa 910 m Meerestiefe gleich.

Einer nicht unumstrittenen Theorie nach muss allein die geringere Entfernung zur Sonne nicht zu dem Treibhauseffekt geführt haben. So könnte ein vulkanisches Ereignis vor 715 Mio. Jahren zu dem schnellen Treibhauseffekt geführt haben, ähnlich wie der sibirische Trapp auf der Erde vor 250 Mio. Jahren. Möglicherweise hatte der Vulkanismus auf der Venus ein derart globales Ausmaß, dass die dadurch ausgelöste Klimaveränderung zum heutigen Zustand führte. Da es keine Plattentektonik wie auf der Erde gibt, kann innere Wärme nur durch Vulkanausbrüche freigegeben werden. Darauf weist die nur etwa 500 Mio. Jahre alte Venusoberfläche hin – im Gegensatz zu der drei oder an manchen Stellen sogar mehr als vier Milliarden Jahre alten kontinentalen Erdkruste.

Leben auf der Venus?

2020 elektrisierte eine Meldung die Wissenschaftswelt und die interessierte Öffentlichkeit: Ein internationales Team von Astronomen entdeckte in den Wolken der Venus das seltene Molekül des Stoffes Phosphin und sprach die Vermutung aus, dass das ein Hinweis auf Leben sein könnte. Auf der Erde wird Phosphin nur industriell erzeugt oder von Mikroben in sauerstofffreier Umgebung. Der Artikel in nature astronomy resümierte: “Keiner der bekannten Prozesse kann für die Menge des Phosphins verantwortlich sein, welches in der Venusatmosphäre gefunden wurde.“ Allzu euphorische Höhenflüge dämpfte Studienleiter Dr. Dave Clements vom Imperial College London sachlich-trocken: „Das Phosphin ist dort. Wie es dahin kam, ist eine andere Frage.“ (1)

Diese These zu Leben in den Venus-Wolken ist in der Wissenschaft umstritten. Als potenziell lebensfreundlich galten bislang Höhen zwischen 40 und 70 Kilometern über der Venusoberfläche, weil dort die Temperaturen zwischen 130 und minus 40 Grad Celsius liegen. „Die relative Feuchtigkeit in dieser Zone variiert zwar, bleibt aber durchgängig unter 0,4 Prozent“, berichtet das Team. Damit liegt die Wasseraktivität mit 0,004 rund hundertfach unter dem Grenzwert für aktives Leben. Selbst feine Tröpfchen in den Venuswolken wären wegen ihres hohen Säuregehalts wahrscheinlich nicht lebensfreundlicher, so Forschende.

Wie dem auch sei. Es scheint, dass seit der ersten Entdeckung von Phosphin das wissenschaftliche Interesse an der Venus wieder zugenommen hat. In den kommenden Jahren sind mehrere Missionen zum Nachbarplaneten geplant.

Neue Venus-Missionen

Robotische Missionen bilden aufgrund der Bedingungen zwar eine große technische Herausforderung. Doch mehr als 20 Missionen, einschließlich Vorbeiflügen, Orbiter, Abstiegssonden in der Atmosphäre, Ballons und Landesonden untersuchten bereits die Venus. Die Sonde der ESA/JAXA-Mission BepiColombo zum Merkur näherte sich bei zwei Fly-by-Manövern (2020 und 2021) der Venus.

Die von der Oberfläche ausgehende Strahlung wird fast komplett von der dichten Atmosphäre absorbiert. Nur im Radio – und im Mikrowellenbereich ist die Atmosphäre völlig transparent – und im nahen Infrarot (engl. near infrared). Dabei handelt es sich um elektromagnetische Strahlung mit Wellenlängen von ca. 0,7 Mikrometern bis ca. 3 Mikrometern. (2) Diese „Fenster“ sind eine einzigartige Möglichkeit, die Venusoberfläche zu untersuchen, da diese mit einer Temperatur von fast 500°C heiß genug ist, um einen erheblichen Wärmefluss im nahen Infrarot zu erzeugen. Dieser gelangt als Strahlung in den Weltraum und kann auf der der Sonne zugewandten Seite des Planeten gemessen werden.

Die ESA-Mission Venus Express (2005-2014) konzentrierte sich auf die Atmosphäre des Planeten, machte aber auch bedeutende Entdeckungen, die auf mögliche vulkanische Hotspots auf der Oberfläche des Planeten hinwiesen. Die Erforschung der Atmosphäre wurde mit der Akatsuki-Mission der japanischen Weltraumorganisation JAXA fortgesetzt, die immer noch aktiv die atmosphärischen Bewegungen und das Wetter auf der Venus verfolgt. Die NASA plant, in den 2030er-Jahren ebenfalls mit zwei Missionen zur Venus zu reisen, dem Orbiter VERITAS und der Atmosphären- und Landesonde DaVinci.

2024 hat die Europäischen Weltraumorganisation ESA die Mission EnVision offiziell in ihr Wissenschaftsprogramm aufgenommen. Die Sonde soll ab 2031 untersuchen, warum es zu den heute so großen Unterschieden zwischen Venus und Erde gekommen ist. Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) wird für den Orbiter ein Instrument entwickeln, mit dem die Mineralogie der Gesteine auf der Venus kartiert werden kann.

EnVision soll aus der Umlaufbahn den gesamten Planeten untersuchen, die Oberfläche, das Innere und die Atmosphäre – mit noch nie dagewesener Genauigkeit. Dazu wird EnVision mehrere wissenschaftliche Instrumente mitführen. So wird es die erste Mission sein, die mit einem Radargerät direkt unter die Oberfläche der Venus blicken wird. Ein zweites Radarinstrument, VenSAR, soll die Oberfläche mit einer Auflösung von bis zu 10 Metern kartieren und Eigenschaften wie die Oberflächenbeschaffenheit bestimmen. Drei verschiedene Spektrometer sollen die Beschaffenheit der Oberfläche und der Atmosphäre untersuchen ebenso wie ein Radiowissenschaftsexperiment. Für die Untersuchung der Atmosphäre wird die dreiteilige Spektrometer-Suite VenSpec entwickelt mit VenSpec-U zur Untersuchung der Hochatmosphäre, VenSpec-H für Messungen in der bodennahen Atmosphäre und VenSpec-M zur Messung der Wärmeabstrahlung und spektralen Eigenschaften der Oberfläche.

Ein weiterer Meilenstein für EnVision wurde am 28. Januar 2025 erreicht, als die ESA einen Auftrag an Thales Alenia Space (TAS) zum Bau des EnVision-Raumschiffs vergab und eine neue EnVision-Minisite für die breite Öffentlichkeit vorstellte.

EnVision ist als eine von der ESA geleitete Mission in Partnerschaft mit der NASA vorgesehen. Die NASA soll voraussichtlich das VenSAR-Instrument (Synthetic Aperture Radar) beitragen sowie Unterstützung in der Kommunikation zwischen Erde und EnVision mit den großen Antennen des Deep Space Network leisten. Die anderen Experimente werden von ESA-Mitgliedsstaaten beigesteuert.
Schon 2023 gab die NASA allerdings bekannt, dass alle Mittel für ihre VERITAS-Mission bis auf Weiteres gekürzt und der Start nicht früher als 2031 erfolgen soll. VERITAS und EnVision würden annähernd gleichzeitig starten. Da die US-amerikanische Sonde aber schneller am Ziel ist, könnte sie die geplante Vorarbeit für die Europäer wohl noch aufnehmen. Ob sich die NASA noch als verlässlicher Partner erweist, hängt allerdings leider nicht von den beteiligten Fachleuten ab…

Ungeachtet aller Unwägbarkeiten bleibt das Fazit: Ein von der Forschung vergessener Planet ist die Venus ganz und gar nicht.

(1) Imperial College London https://www.imperial.ac.uk/news/204073/astronomers-find-hints-life-venus/

(2) Lexikon der Fernerkundung https://www.fe-lexikon.info/lexikon/nahes-infrarot

Quellen:

• Sterne und Weltraum. Heft 3, 2024.
• https://www.ohb.de/magazin/destination-venus-teil-3-war-die-venus-in-der-vergangenheit-ein-zwilling-der-erde-1
• https://www.nature.com/articles/s41550-020-1174-4
• https://www.scinexx.de/news/kosmos/venuswolken-zu-trocken-fuer-leben/
• Nature Astronomy, 2021
• https://www.mps.mpg.de/planetenforschung/venus-oberflaeche
• https://www.dlr.de/de/aktuelles/nachrichten/2024/europa-begibt-sich-auf-den-weg-zur-venus

Verwandte Links

• EnVision-Factsheet der ESA (engl.)
• ESA-Artikel zu EnVision
• https://science.nasa.gov/mission/veritas/

Diskutieren Sie mit im Raumcon-Forum:

• Planet Venus

Der Beitrag Die Venus – der „vergessene“ Planet? erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Quelle: ESA Science & Exploration, 25. Januar 2024

Die Annahme bedeutet, dass die Studienphase abgeschlossen ist und die ESA sich zur Durchführung der Mission verpflichtet. Nach der Auswahl des europäischen industriellen Auftragnehmers im Laufe dieses Jahres werden die Arbeiten zur Fertigstellung des Designs und zum Bau des Raumfahrzeugs bald beginnen. EnVision soll im Jahr 2031 mit einer Ariane-6-Rakete gestartet werden.

„Seit der Auswahl der Mission im Jahr 2021 sind wir von allgemeinen wissenschaftlichen Zielen zu einem konkreten Missionsplan übergegangen“, sagt Thomas Voirin, Leiter der EnVision-Studie der ESA. „Wir freuen uns sehr, den nächsten Schritt zu machen. EnVision wird Antworten auf seit langem offene Fragen zur Venus geben, dem wohl am wenigsten verstandenen terrestrischen Planeten des Sonnensystems.“

Die Venus ist der nächste Nachbar der Erde – viel näher als der Mars – und unserem Heimatplaneten in Masse und Größe sehr ähnlich. Anders als die Erde ist sie jedoch kein angenehmer Ort für einen Besuch. Von allen Gesteinskörpern des Sonnensystems hat sie die dichteste Atmosphäre und ist vollständig von dicken Wolkenschichten bedeckt, die hauptsächlich aus Schwefelsäure bestehen. Die Oberfläche der Venus ist im Durchschnitt 464 °C heiß, und der Luftdruck ist 92-mal höher als auf der Erdoberfläche. Das wirft die Frage auf: Wie und wann ist der Zwilling der Erde so unwirtlich geworden?

Wissenschaft mit EnVision

Die Messungen von EnVision werden dazu beitragen, wichtige Rätsel unseres heißen Nachbarn zu entschlüsseln. So wird EnVision beispielsweise aufdecken, wie Vulkane, Plattentektonik und Asteroideneinschläge die Venusoberfläche geformt haben und wie geologisch aktiv der Planet heute ist. Die Mission wird auch das Innere des Planeten untersuchen und Daten über die Struktur und Dicke des Venuskerns, -mantels und der Kruste sammeln. Schließlich wird sie das Wetter und das Klima auf der Venus untersuchen, einschließlich der Frage, wie diese durch die geologische Aktivität auf dem Boden beeinflusst werden.

Erfahren sie mehr über EnVision

„Das Besondere an EnVision ist der Ansatz der Mission, den gesamten Planeten als System zu untersuchen. Sie wird die Oberfläche, das Innere und die Atmosphäre der Venus mit noch nie dagewesener Genauigkeit untersuchen und es uns ermöglichen zu verstehen, wie sie funktionieren und miteinander interagieren. EnVision wird zum Beispiel mehrere Messverfahren einsetzen, um nach Signaturen von aktivem Vulkanismus an der Oberfläche und in der Atmosphäre zu suchen“, erklärt Anne Grete Straume-Lindner, die Projektwissenschaftlerin der Mission.

Um diese ganzheitliche Untersuchung zu ermöglichen, wird EnVision ein umfangreiches wissenschaftliches Instrumentarium mitführen. Es wird die erste Mission sein, die mit ihrem Radargerät direkt unter der Venusoberfläche sucht. Ein zweites Radarinstrument, VenSAR, wird die Oberfläche mit einer Auflösung von bis zu 10 Metern kartieren und Eigenschaften wie die Oberflächentextur bestimmen. Drei verschiedene Spektrometer werden die Beschaffenheit der Oberfläche und der Atmosphäre untersuchen. Und ein Radiowissenschaftsexperiment wird mithilfe von Radiowellen die innere Struktur des Planeten und die Eigenschaften der Atmosphäre untersuchen.

Starkes Erbe und fruchtbare Zusammenarbeit

EnVision wird sich der ESA-Wissenschaftsflotte von Sonnensystemforschern anschließen. Diese Missionen befassen sich mit zwei wichtigen wissenschaftlichen Themen der Cosmic Vision 2015-2025 der ESA, nämlich: Was sind die Bedingungen für die Bildung von Planeten und die Entstehung von Leben? und Wie funktioniert das Sonnensystem?

Es wird die zweite europäische Mission zur Venus sein. Die ESA-Mission Venus Express (2005-2014) konzentrierte sich auf die Atmosphäre des Planeten, machte aber auch dramatische Entdeckungen, die auf mögliche vulkanische Hotspots auf der Oberfläche des Planeten hinwiesen. (Lesen Sie hier mehr über die wissenschaftlichen Höhepunkte von Venus Express.) Die Erforschung der Atmosphäre wurde mit der Akatsuki-Mission der JAXA fortgesetzt, die immer noch aktiv atmosphärische Bewegungen und das Wetter auf der Venus verfolgt.

Vor längerer Zeit zeichneten die Mariner– und Pioneer-Venus-Missionen der NASA (1960er und 1970er Jahre), die Venera– und Vega-Missionen der Sowjetunion (1960er bis 1980er Jahre) und die Magellan-Radarkartierungsmission der NASA (1990-1994) das Bild einer trockenen Welt mit Landschaften, die von Vulkanen und intensiver geologischer Aktivität geprägt sind. Sie entdeckten weite, von Lavaströmen gezeichnete Ebenen, die von Hochebenen und Bergen begrenzt wurden. Das VenSAR-Instrument von EnVision, das voraussichtlich von der NASA beigesteuert wird, wird die Venusoberfläche mit einer viel höheren Auflösung als Magellan kartieren und Oberflächenmerkmale erkennen, die mehr als zehnmal kleiner sind.

Lesen Sie mehr über frühere Missionen zur Venus

Dieses Mal wird EnVision auf seiner Reise zur Venus nicht allein sein. In Erwartung einer fruchtbaren Zusammenarbeit hat die NASA im Rahmen ihres Discovery-Programms auch zwei neue Missionen zur Venus ausgewählt: DAVINCI (Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble gases, Chemistry, and Imaging) und VERITAS (Venus Emissivity, Radio Science, InSAR, Topography, and Spectroscopy). Zusammen werden EnVision, DAVINCI und VERITAS die bisher umfassendste Untersuchung der Venus ermöglichen.

EnVision ist eine von der ESA geleitete Mission in Partnerschaft mit der NASA. Die NASA wird voraussichtlich das VenSAR-Instrument (Synthetic Aperture Radar) sowie die Unterstützung des Deep Space Network bereitstellen. Die anderen Nutzlastinstrumente werden von den ESA-Mitgliedsstaaten beigesteuert, wobei ASI, DLR, BelSPO und CNES jeweils die Beschaffung des Subsurface Sounding Radar (SRS) und der Spektrometer VenSpec-M, VenSpec-H und VenSpec-U leiten. Das Radiowissenschaftsexperiment wird von Frankreich geleitet und von Deutschland unterstützt.

Diskutieren Sie mit im Raumcon-Forum:

• EnVision : ESAs Venus-Mission (M5) auf Ariane 62

Der Beitrag Wir nehmen Kurs auf die Venus: ESA bewilligt EnVision erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Quelle: ESA Science & Exploration, 25. Januar 2024.

Aufgabe: Verstehen, warum der nächste Nachbar der Erde, die Venus, so anders ist.

Partnerschaft: EnVision ist eine von der ESA geleitete Mission in Partnerschaft mit der NASA, wobei die NASA das Synthetic Aperture Radar (VenSAR) und das Deep Space Network für kritische Phasen der Mission bereitstellt (weitere Informationen zu den europäischen Beiträgen zu EnVision siehe unten)

Warum die Venus? Die Venus ist der erdähnlichste der terrestrischen Planeten der Sonne, was ihre Größe, Zusammensetzung und Entfernung von der Sonne betrifft. Doch zu einem bestimmten Zeitpunkt in der Geschichte der Planeten begannen beide, sich sehr unterschiedlich zu entwickeln. Die Venus ist heute viel zu heiß, um flüssiges Wasser an ihrer Oberfläche zu beherbergen, aber sie könnte über Milliarden von Jahren ein eher erdähnliches Klima gehabt haben, bevor sie einen unkontrollierbaren Treibhauseffekt entwickelte. Daher ist die Venus ein natürliches Laboratorium, um zu untersuchen, wie sich die Bewohnbarkeit – oder das Fehlen derselben – im Sonnensystem entwickelt hat.

Zielsetzungen: EnVision wird die erste Mission sein, die die Venus von ihrem inneren Kern bis zu ihrer oberen Atmosphäre erforscht und die Wechselwirkung zwischen ihren verschiedenen Hüllen – Atmosphäre, Oberfläche/Unterfläche und Inneres – charakterisiert. Ziel ist es, einen ganzheitlichen Blick auf die Venus zu werfen und die Geschichte, die Aktivität und das Klima des Planeten zu untersuchen.

Die EnVision-Mission wird sich mit einer Reihe von Schlüsselfragen zu unserem Nachbarn befassen:

• Wie haben sich die Oberfläche und das Innere der Venus entwickelt?
• Wie aktiv ist die Venus heute geologisch und tektonisch, und wie aktiv war sie in den letzten Milliarden Jahren?
• Wie werden die Atmosphäre und das Klima der Venus durch geologische Prozesse geformt?
• Gab es auf der Venus Ozeane – und könnten sich in den ältesten Gesteinen der Venusoberfläche Hinweise auf vergangenes Wasser finden?
• Wie verliert die Venus Wärme, und wann und warum hat der Treibhauseffekt auf dem Planeten begonnen?

Vorläufer: Die Mission baut auf dem Erfolg von Missionen wie Venus Express der ESA (2005-2014), dem sowjetischen Venera-Programm (1961-1984), der Pioneer-Venus-Mission der NASA (1978-1992) und dem Magellan Orbiter der NASA (1989-1994) auf. Zusammenfassungen dieser Missionen und ihrer wissenschaftlichen Ergebnisse finden Sie unter ‚Frühere Venusmissionen‚. Das Projekt wird auch die Ergebnisse der Akatsuki-Mission der JAXA nutzen, die 2015 in eine Umlaufbahn um die Venus eintrat. EnVision wird in Synergie mit den bevorstehenden NASA-Missionen VERITAS (Venus Emissivity, Radio Science, InSAR, Topography, and Spectroscopy) und DAVINCI+ (Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble gases, Chemistry, and Imaging) arbeiten, um die bisher umfassendste Untersuchung der Venus zu ermöglichen

Abmessungen: EnVision wird ein grob rechteckiger, dreiachsenstabilisierter Satellit sein, der beim Start 2,5 Tonnen wiegt und in verstautem Zustand ca. 2 m x 2 m x 3 m misst, mit zwei ausfahrbaren Solarzellen

Instrumente: Die wissenschaftliche Nutzlast von EnVision besteht aus VenSAR, einem Dualpolarisations-S-Band-Radar, das auch als Mikrowellenradiometer und Höhenmesser arbeitet und die Venusoberfläche kartieren wird, drei optischen Spektrometern (VenSpec-M, VenSpec-U und VenSpec-H) zur Beobachtung der Venusoberfläche und -atmosphäre sowie dem Subsurface Radar Sounder (SRS), einem Hochfrequenz (HF)-Sondierungsradar zur Untersuchung des obersten Kilometers des Untergrunds. Ergänzt werden diese Systeme durch eine funkwissenschaftliche Untersuchung, bei der das Telemetriesystem TT&C (Telemetry Tracking and Command) des Raumfahrzeugs genutzt wird, um das Schwerefeld des Planeten zu kartieren und seine innere Struktur einzugrenzen sowie die Zusammensetzung und Struktur der Venusatmosphäre zu messen.

Auswahl: Die Mission wurde vom Ausschuss für das Wissenschaftsprogramm der ESA am 10. Juni 2021 als fünfte Mission der mittleren Klasse im Rahmen des Plans Cosmic Vision der ESA ausgewählt. Sie wurde am 25. Januar 2024 angenommen.

Start: Der Start von EnVision ist für die frühen 2030er Jahre geplant. Die Mission soll vom Weltraumbahnhof der ESA in Kourou, Französisch-Guayana, mit einer Ariane 62 starten.

Reise und Umlaufbahn: EnVision wird die Venus nach einer 15-monatigen Reise erreichen. Nach der Ankunft wird die Sonde 15 Monate lang die Venusatmosphäre durchfliegen, um allmählich ihre wissenschaftliche Umlaufbahn zu erreichen, eine niedrige, quasi polare Venusumlaufbahn mit einer variablen Höhe zwischen 220 und 540 km und einer Umlaufzeit von etwa 94 Minuten.

Lebenszeit: Nominale wissenschaftliche Gesamtdauer von sechs Venus-Sternzeittagen (vier Erdjahre)

Beiträge der ESA-Mitgliedsstaaten: ASI, DLR, BelSPO und CNES werden jeweils die Beschaffung der Instrumente SRS, VenSpec-M, VenSpec-H und VenSpec-U leiten. Das radiowissenschaftliche Experiment wird von Instituten in Frankreich und Deutschland geleitet. Start und Betrieb werden durch das ESA Mission Operations Centre (MOC) im ESOC (Darmstadt) und das Science Operations Centre (SOC) im ESAC (Madrid) unterstützt, wobei der Instrumentenbetrieb und die operativen Schnittstellen auf die Instrumententeams verteilt sind.

Fakten zur EnVision-Mission

EnVision wird Beobachtungen im ultravioletten, sichtbaren und infraroten Bereich sowie im Mikrowellen- und Hochfrequenzradiobereich kombinieren, um geologische und atmosphärische Prozesse in verschiedenen Maßstäben zu untersuchen, vom Kern bis zur oberen Atmosphäre der Venus.

Die Sonde wird die offenen Fragen weiterverfolgen, die durch frühere Missionen zum Planeten aufgeworfen wurden, darunter die ESA-Sonde Venus Express, die sich auf die Erforschung der Atmosphäre konzentrierte, aber auch eine rätselhafte Planetenoberfläche mit Anzeichen geologischer Aktivität zeigte. Weitere Fragen betreffen das Klima und die Geschichte des Wassers auf der Venus.

Jüngste Forschungsergebnisse deuten stark darauf hin, dass die Entwicklung der Atmosphäre und des Inneren der Venus miteinander gekoppelt sind, was die Notwendigkeit unterstreicht, die Atmosphäre, die Oberfläche und das Innere der Venus als ein System zu untersuchen.

Der Beitrag der NASA zu EnVision, VenSAR, baut auf jahrzehntelanger Erfahrung mit planetarischen Radargeräten auf, die auf die 1989 zur Venus gestartete NASA/JPL Magellan-Radarmission zurückgeht.

EnVision ist die erste Mission zur Venus mit einem Sondierungsradar (SRS), das die Eigenschaften des Planeten direkt messen wird.

Darüber hinaus wird das VenSAR-Radar das erste Instrument sein, das Teile des Planeten mit einer sehr feinen Auflösung von 10 Metern abbildet und polarimetrische Aufnahmen macht, um unser Wissen über die Venusoberfläche zu erweitern.

Diskutieren Sie mit im Raumcon-Forum:

• EnVision : ESAs Venus-Mission (M5) auf Ariane 62

Der Beitrag EnVision factsheet erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Quelle: DLR 25. Januar 2024.

Am 25. Januar 2024 haben die große Flaggschiffmission LISA (Laser Interferometer Space Antenna) und die M-Klasse-Mission EnVision im Wissenschaftsprogramm der Europäischen Weltraumorganisation ESA eine weitere, wichtige Hürde genommen. Das LISA-Observatorium zum Aufspüren von sogenannten Gravitationswellen wurde nun zusammen mit der EnVision-Mission zur Erkundung der Venus durch das Science Programme Committee (SPC) der ESA in einer „Mission Adoption“ formal in die Umsetzungsphase überführt. Damit können nun das detaillierte Design, der Bau und später die umfangreichen Tests von Sonden, Nutzlast und Bodeninfrastruktur in vollem Umfang begonnen werden. Die Deutsche Raumfahrtagentur im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) ist der größte Beitragszahler im Wissenschaftsprogramm der ESA und dadurch finanziell maßgeblich an der LISA-Mission und in Teilen an EnVision beteiligt. Dadurch werden wichtige Teile dieser beiden europäischen Raumfahrtgroßprojekte in Deutschland umgesetzt. Bei EnVision ist das DLR in Berlin maßgeblich an einem Hauptinstrument beteiligt. Die Leitung und Koordination der gesamten sogenannten VenSpec Suite liegt beim DLR-Institut für Planetenforschung. Das DLR-Institut für Weltraumforschung (ehemals DLR-Institut für Optische Sensorsysteme) hat die Multispektralkamera zur Suche nach aktiven Vulkanen und zur Kartierung der Mineralogie entwickelt und gebaut

LISA – Schwingungen der Raumzeit aufspüren
Bereits 2017 wurde LISA als eine der drei großen Flaggschiff-Missionen im Wissenschaftsprogramm der ESA ausgewählt. Seitdem haben intensive Arbeiten zum technischen Konzept und dessen Umsetzung stattgefunden. Auch die bereits seit den 1990er Jahren laufende wissenschaftliche Vorbereitung einschließlich der äußerst komplexen Datenverarbeitung und -analyse wurde seitdem in einem weltweiten Konsortium von mehr als 1500 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern intensiv fortgesetzt. Die ESA, wie auch die beteiligten nationalen Institutionen aus verschiedenen europäischen Ländern sowie der NASA in den USA und deren industrielle Auftragnehmer werden nun ihre jeweiligen Teams deutlich aufstocken, um die noch notwendigen, umfangreichen Entwicklungsarbeiten bis zum geplanten Start der Mission Mitte 2035 anzugehen.

LISA soll nach der Inbetriebnahme im All ab Ende 2035 niederfrequente Gravitationswellen aus dem Weltraum nachweisen und die Natur ihrer Quellen mit großer Genauigkeit bestimmen. Gravitationswellen als Schwingungen der Raumzeit werden durch schnelle zeitliche Änderungen in der räumlichen Verteilung sehr großer Massen wie zum Beispiel bei der Verschmelzung zweier stellarer oder auch supermassiver Schwarzer Löcher hervorgerufen. Die winzigen Amplituden einer Gravitationswelle lassen sich nur durch eine höchst empfindliche Laserinterferometrie nachweisen. Bei LISA wird dieses Laserinterferometer durch drei baugleiche Sonden aufgespannt, die ein nahezu gleichseitiges Dreieck mit rund 2,5 Millionen Kilometer Seitenlänge bilden. Damit wird LISA das bei weitem größte je von Menschen gebaute Observatorium sein.

LISA – größtes Observatorium wird mit maßgeblichem deutschen Anteil entwickelt und gebaut
LISA wird im Wissenschaftsprogramm der ESA unter Beteiligung der NASA und mit Beistellungen zur Nutzlast aus mehr als zehn europäischen Ländern unter anderem in Deutschland entwickelt und gebaut. Der industrielle Hauptauftragnehmer der ESA für die Gesamtmission wird im Januar 2025 aus einem deutschen beziehungsweise einem deutsch-italienischen Industriekonsortium ausgewählt: Airbus in Friedrichshafen und OHB in Bremen und Oberpfaffenhofen zusammen mit Thales-Alenia in Italien. Ein wissenschaftliches Konsortium ist maßgeblich an der Entwicklung von LISA beteiligt und baut zudem die Datenverarbeitung und -archivierung der Mission auf. Dabei kommt dem deutschen Beitrag zur Mission eine entscheidende und missionskritische Bedeutung zu. Dieser umfangreiche Beitrag zu LISA besteht wesentlich aus der führenden Rolle des Max-Planck-Instituts für Gravitationsphysik / Albert-Einstein-Institut (AEI) in Hannover bei der Entwicklung des interferometrischen Nachweissystems (IDS – Interferometric Detection System), dessen Komponenten von verschiedenen Partnern in Europa bereitgestellt werden.

Das vom AEI entwickelte Herzstück des IDS ist neben dem optischen System, das vom Partner aus Großbritannien geliefert werden soll, das zentrale Phasenmeter der Mission. Dabei besteht eine enge Kooperation mit der Dänischen Technischen Universität (DTU) in Kopenhagen. Außerdem wird das Institut in Hannover in Zusammenarbeit mit niederländischen Partnern einen kritischen Mechanismus für die Nutzlast liefern. Das AEI unterstützt zudem die Mission und die ESA bei vielen Fragestellungen zum Systemdesign, wobei deren umfangreiche Erfahrungen aus der Entwicklung und dem Betrieb des Technologiedemonstrators LISA Pathfinder einfließen. Mit dieser Vorläufermission wurden von 2015 bis 2017 die entscheidenden Messprinzipien für LISA sehr erfolgreich im All erprobt. Zusammen mit der deutschen Raumfahrtindustrie hat das Albert-Einstein-Institut auch bei dieser Mission eine führende Rolle gespielt. Die gesamte Beteiligung des AEI an LISA, das auch die wissenschaftliche Leitung (Principal Investigator) der Gravitationswellenmission stellt, wird maßgeblich durch Zuwendungen der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR aus Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) unterstützt.

EnVision – eine vielfältige Mission zu unserem Nachbarplaneten Venus
EnVision wurde im Juni 2021 als fünfte M-Mission im sogenannten Cosmic Vision Programm der ESA ausgewählt und wurde nun ebenfalls zur Umsetzung freigegeben. Im Laufe des Jahres 2024 wird sie dazu einen industriellen Auftragnehmer in Europa auswählen, so dass die Arbeiten zur Fertigstellung des Designs und zum Bau des Raumfahrzeugs bald beginnen können. EnVision soll im Jahr 2031 mit einer Ariane-6-Rakete starten. Die Mission wird die Venus von ihrem inneren Kern bis zur äußeren Atmosphäre untersuchen und wichtige neue Erkenntnisse über die Entwicklung, die geologische Aktivität und das Klima des Planeten liefern. Dadurch soll EnVision die vielen, seit langem offenen Fragen zur Venus beantworten, insbesondere, wie und wann der Zwilling der Erde so unwirtlich geworden ist. Das DLR in Berlin wird dabei helfen, diese Fragen zu beantworten, denn sowohl das DLR-Institut für Planetenforschung als auch das DLR-Institut für Optische Sensorsysteme sind dabei maßgeblich an einem der vier großen Instrumente der Mission beteiligt.

Diskutieren Sie mit im Raumcon-Forum:

• DLR
• LISA/NGO – New Gravitational wave Observatory
• EnVision : ESAs Venus-Mission (M5) auf Ariane 62

Der Beitrag Meilensteine zur Erforschung des Weltraums erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Quelle: DLR 10. August 2023.

10. August 2023 – VERITAS ist eine NASA-Mission, die den Planeten Venus umkreisen wird und dabei Daten aus Infrarotspektroskopie, Radarbildern, Topografie und Interferometrie sammeln soll. Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) ist dabei ein wichtiger Partner. Derzeit findet als Vorbereitung für die Venusmission, die für das nächste Jahrzehnt geplant ist, in Island eine Feldkampagne statt. Dort kommt der hochentwickelte flugzeuggestützte F-SAR-Radarsensor des DLR zum Einsatz, um solche Arten von Lavaströmen zu untersuchen und zu charakterisieren, die auch auf der Venus zu erwarten sind. Gleichzeitig setzen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des DLR am Boden einen Prototypen des Venus Emissivity Mapper (VEM) ein, um die spektralen Eigenschaften im nahen Infrarot zu erfassen. Die Feldkampagne in Island ist eine gemeinsame Expedition des Jet Propulsion Laboratory (JPL) der amerikanischen Weltraumbehörde NASA, des DLR und eines internationalen Wissenschaftsteams. VERITAS steht für „Venus Emissivity, Radio science, InSAR, Topography, And Spectroscopy“.

Das vulkanische Island ist eine hervorragende Testumgebung für wissenschaftliche Experimente, die zur Vorbereitung zukünftiger Missionen zum Erdnachbarn Venus durchgeführt werden sollen. „Die Charakterisierung und Messung von Ausmaß und Art der vulkanischen und tektonischen Vorgänge auf der Venus sind der Schlüssel zum Verständnis der Evolution von festen Planetenoberflächen und Gesteinsplaneten im Allgemeinen”, sagt Dr. Sue Smrekar, Principal Investigator des JPL für VERITAS. Es war die Magellan-Mission der NASA in den 1990er Jahren, die einen ersten detaillierten „Blick“ auf eine Venusoberfläche ermöglichte, die von Wolken aus Schwefelsäure eingehüllt war.

Die globalen topographischen Karten auf der Basis von Radarmessungen der Magellan-Mission enthüllten damals einen Planeten, dessen Oberfläche während der letzten 500 Millionen Jahre durch Vulkantätigkeit fast vollständig neu gestaltet wurde. Nach Magellan standen noch viele Fragen im Raum. Und aus der Auswertung der Magellan-Daten ergaben sich weitere Fragen: Weshalb haben Erde und Venus, die in Bezug auf Größe und Masse fast gleich sind, in ihrer 4,5 Milliarden Jahre dauernden Entwicklung völlig unterschiedliche Wege eingeschlagen? Was hat sich während der vier Milliarden Jahre vor der letzten globalen Neugestaltung der Oberfläche zugetragen? Und gibt es letztlich noch aktive Vulkane? Diese Fragen sind die Motivation für neue Missionen zur weiteren Erforschung der Venus in den 2030er Jahren – und schon heute für die missionsvorbereitenden Aktivitäten auf Island.

Radar – ein Weg, die Oberfläche der Venus in hoher Auflösung zu sehen
Das DLR-Institut für Hochfrequenztechnik und Radarsysteme setzt in Island sein F-SAR-Radarsystem ein, um Radarbilder vom Flugzeug aus aufzunehmen und Daten zu gewinnen, die jenen ähneln, die bei späteren Radarmissionen zur Venus (etwa VERITAS der NASA oder EnVision der Europäischen Raumfahrtagentur ESA) erwartet werden.

Daten des Radarsystems F-SAR des DLR werden verwendet, um Oberflächeneigenschaften der Lavaströme abzuschätzen und Algorithmen sowie Methoden zu testen, die für die Erfüllung der Mission VERITAS erforderlich sind. „Unser Forschungsflugzeug vom Typ Dornier 228-212, das in einer Höhe von 6.000 Metern über dem Boden operiert, nimmt Radardaten auf mehreren Frequenzbändern gleichzeitig auf, ähnlich denen, die bei VERITAS sowie EnVision auf der Venus zur Anwendung kommen werden und auch bei Magellan in den 1990ern verwendet wurden”, erklärt Ralf Horn vom Institut für Hochfrequenztechnik und Radarsysteme im DLR.

Darüber hinaus führen die VERITAS-Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler auf Island Bodenmessungen durch und sammeln Gesteinsproben von verschiedenen Arten erstarrter Lava für Laboranalysen. Diese werden später dazu dienen, die Radardaten der Venusmissionen besser interpretieren zu können. Die Daten werden in zwei Messgebieten erhoben, sowohl aus der Luft also auch auf dem Boden. Das erste Messgebiet liegt auf der Halbinsel Reykjanes, auf der sich auch der zuletzt aktive Vulkan Litli-Hrútur befindet. Das zweite Messgebiet liegt im Holuhraun-Gebiet in der Nähe des Vulkans Askja, wo eine Fläche, die noch größer ist als die Insel Sylt mit knapp 100 Quadratkilometern. Holuhraun ist 2014/15 durch einen außerordentlich langen und massereichen Vulkanausbruch entstanden. „Die Flexibilität des DLR-Radarsystems F-SAR zur Erfassung interferometrischer und polarimetrischer Daten wird für die Entwicklung von Algorithmen zur Untersuchung des Planeten Venus von unschätzbarem Wert sein”, betont Dr. Scott Hensley von JPL, Project Scientist für VERITAS und Instrument Project Scientist für EnVision.

Venus Emissivity Mapper (VEM)
Dr. Solmaz Adeli vom DLR-Institut für Planetenforschung leitet das Team, das während der Island-Kampagne vulkanische Oberflächen spektroskopisch untersucht. „Das wird für uns bei der Charakterisierung der mineralogischen Zusammensetzung und des Ursprungs der wichtigen geologischen Terrains auf der Planetenoberfläche der Venus eine enorme Hilfe sein, wenn der Venus Emissivity Mapper (VEM) während der Missionsphase ‚echte‘ Venusdaten aus dem Orbit liefert”, sagt sie. VEM ist eine vom DLR für die Missionen VERITAS der NASA und EnVision der ESA bereitgestellte Spektralkamera, die im nahen Infrarot aufzeichnet. Es ist das erste Instrument, das speziell zum Kartieren der Gesteinsarten und der Mineralogie an der Oberfläche der Venus von der Umlaufbahn aus entwickelt wurde. „Die globale Kartierung der Mineralogie der Venus und die Entschlüsselung ihrer vulkanischen Geschichte und der Veränderung des Planeten über die Zeit ist eines der Hauptziele der Missionen VERITAS und EnVision”, erklärt Adeli weiter.

Ihr Team verwendet den V-EMulator, einen Prototypen der Nahinfrarot-Multispektralkamera VEM, die an Bord von VERITAS mitfliegen wird. Es werden Lavaströme klassifiziert, die von sehr frischem Gelände bis hin zu Gebieten reichen, die im Lauf der Geschichte verändert wurden. „Sehr frisch“ bedeutet für die Forschenden auf Island, dass sie heiße, geschmolzene Lava messen können, Lava, die zwischen dem 10. Juli und Anfang August dieses Jahres aus dem Vulkan Litli-Hrútur ausströmte und momentan abkühlt.

Das Team wird auch Proben erstarrter Lava sammeln, die in das Planetary Spectroscopy Laboratory (PSL) am DLR-Standort Berlin gebracht werden. Dort wird bei Temperaturen wie auf der Venus in einer Simulationskammer ihr Emissionsgrad in unterschiedlichen Wellenlängen analysiert werden. Die spektralen Eigenschaften eines Gesteins bei „normalen“, also auf der Erde vorherrschenden Temperaturen unterscheiden sich von den Werten bei hohen Temperaturen wie auf der Venus. Um die Daten entsprechend interpretieren zu können, ist wichtig, dass man genau versteht, was gemessen wird.

Da es sehr wahrscheinlich ist, dass noch aktive Vulkane auf der Venus existieren, nutzt eine andere Gruppe im VERITAS-Team die bei der Feldkampagne gewonnenen Daten, um die angenommene vulkanische Aktivität auf dem Erdnachbarn besser zu verstehen. „Wir untersuchen das Infrarotsignal aktiver Ausbrüche und suchen nach neuen Lavaströmen”, sagt Nils Müller, Gastwissenschaftler der Freien Universität Berlin am DLR-Institut für Planetenforschung. Die Dyngjusandur-Wüste (eine kalte Sandwüste) und zwei durch Erdspalten ausgetretene Lavaströme – Holuhraun und Thorvaldshraun – sind hervorragende Analogien auf Island, um die Studien vorzubereiten. Diese jüngsten Lavaströme sind groß genug, um auch dann nachweisbar zu sein, wenn sie auf der Venus auftreten würden.

Die zweiwöchige Feldkampagne in Island, die mit Unterstützung der Universität von Island und der Europlanet-Gesellschaft durchgeführt wird, begann am 31. Juli 2023. Das erste untersuchte Gelände ist das abgelegene Vulkangebiet Holuhraun in der Nähe des berühmten Vulkans Askja, der an den größten Gletscher Europas angrenzt, den Vatnajökull. Eingehend untersucht werden mehrere ausgewählte Standorte, die vorab mit Daten der deutschen Radarsatelliten TerraSAR-X und TanDEM-X charakterisiert wurden. Gegenwärtig begibt sich das Team auf die Halbinsel Reykjanes, um den jungen Laven des Litli-Hrútur-Vulkans so nahe wie möglich zu kommen.

Diskutieren Sie mit im Raumcon-Forum:

• Planetenerforschung: Konzepte und zukünftige Missionen

Der Beitrag Vulkaninsel Island ist Testumgebung für NASA-Mission VERITAS zur Venus erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Quelle: OHB SE.

Bremen, 1. Juli 2021. Die OHB System AG, ein Tochterunternehmen des Technologie- und Raumfahrtkonzerns OHB SE, wird im Unterauftrag von Thales Alenia Space die Struktur und das Thermalsystem für den europäischen Venusorbiter EnVision definieren. Die Mission wurde am 10. Juni von der Europäischen Weltraumorganisation ESA für die Implementierung ausgewählt und soll revolutionäre Erkenntnisse über die geologische Entwicklung der Venus liefern.

Venus: Schwesterplanet der Erde
Die Venus ist der nächste Nachbarplanet der Erde und ähnelt ihr in Größe, Masse und chemischer Zusammensetzung. Trotzdem könnten die Bedingungen auf den beiden Planeten nicht unterschiedlicher sein. Als einziger Gesteinsplanet in unserem Sonnensystem hat die Venus eine ständig undurchsichtige und extrem dichte Atmosphäre. Diese besteht zu gut 96 Prozent aus Kohlenstoffdioxid und lastet am mittleren Bodenniveau mit einem Druck von 92 bar auf dem Planeten. Die Wolken der Venus setzen sich hauptsächlich aus Schwefelsäuretröpfchen zusammen und obwohl sie einen großen Teil der Sonnenstrahlung reflektieren, liegt die mittlere Oberflächentemperatur auf dem Planeten bei gut 460 °C. Dafür verantwortlich ist der starke Treibhauseffekt, der in erster Linie durch die hohen Mengen an Kohlenstoffdioxid in der Atmosphäre bedingt wird.

Warum haben sich Venus und Erde derart unterschiedlich entwickelt?
Warum Erde und Venus sich seit der Entstehung des Sonnensystems derart unterschiedlich entwickelt haben, ist eine der Kernfragen, die durch EnVision beantwortet werden sollen. Bei der Mission handelt es sich um die fünfte Medium-Class-Mission, die im Cosmic-Vision-Programm der ESA für die Implementierung ausgewählt wurde. Eine weitere Medium-Class-Mission innerhalb des Programms ist die von OHB als Hauptauftragnehmer geführte PLATO-Mission. Um umfassendes Datenmaterial zur Oberflächenbeschaffenheit, inneren Struktur und Atmosphärenzusammensetzung der Venus sammeln zu können, soll EnVision mit einer Reihe von unterschiedlichen Instrumenten ausgestattet werden. Dazu zählen unter anderem ein von der NASA beigesteuertes Synthetic Aperture Radar und mehrere Spektrometer.

EnVision tritt die Nachfolge der hocherfolgreichen ESA-Mission Venus Express an, die von 2006 bis 2014 die Atmosphäre der Venus erforschte und bahnbrechende Erkenntnisse in Bezug auf möglicherweise auf der Venusoberflächen vorhandene vulkanische Hotspots lieferte. Gemeinsam mit den kürzlich angekündigten neuen Venus-Missionen der NASA DAVINCI+ und VERITAS wird EnVision das bisher umfangreichste Datenmaterial über den Schwesterplaneten der Erde liefern.

„Wir wissen bisher nur sehr wenig über die Venus – und das, obwohl sie der nächste Nachbarplanet unserer Erde ist“, betont Marco Fuchs, Vorstandsvorsitzender der OHB SE. „Das ist auch einer der Gründe dafür, dass wir 2019 die Serie #DestinationVenus ins Leben gerufen haben, um auf die Bedeutsamkeit einer neuen europäischen Venusmission aufmerksam zu machen. Umso mehr freue ich mich, dass EnVision nun in die Tat umgesetzt wird.“

„Die Venus ist ein hochspannender Planet“, fügt Jan Knippschild, Projektmanager für EnVision bei OHB, hinzu. „Wir freuen uns, mit unserer Expertise zur Definition der Mission beitragen zu können.“

Der Start von EnVision soll voraussichtlich mit einer Ariane 6 erfolgen. Das erste Startzeitfenster für die Mission öffnet sich in 2031, weitere Möglichkeiten bestehen in den Jahren 2032 und 2033.

Verwandte Meldung bei Raumfahrer.net:

• ESA bestätigt revolutionäre Venus-Mission EnVision (10. Juni 2021)

Diskutieren Sie mit im Raumcon-Forum:

• EnVision : ESAs Venus-Mission (M5) auf Ariane 62

Der Beitrag EnVision: OHB an Definitionsphase beteiligt erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Quelle: ESA.

„Vor uns liegt eine ganz neue Ära der Venus-Erkundung“, sagt Günther Hasinger, ESA-Wissenschaftsdirektor. „Der Planet ist unser nächster Nachbar im Sonnensystem und unterscheidet sich doch erheblich von der Erde. Gemeinsam mit den neu angekündigten Venus-Missionen der NASA steht nun ein extrem umfangreiches wissenschaftliches Programm rund um den mysteriösen Planeten an, das uns auch im nächsten Jahrzehnt noch einige Zeit beschäftigen wird.“

Eine Schlüsselfrage der Planetologie lautet: Warum hat auf unserem direkten Nachbarn im inneren Sonnensystem ein solch dramatischer Klimawandel stattgefunden – wo er doch in etwa dieselbe Größe und Zusammensetzung aufweist wie die Erde? Die Venus ist im Gegensatz zu unserem Heimatplaneten nicht bewohnbar, hat eine toxische Atmosphäre und ist in dicke Wolken, die großteils aus Schwefelsäure bestehen, eingehüllt. Welche historischen Entwicklungen haben dazu geführt, dass sich die Venus heute in diesem Zustand befindet? Und lässt sich daraus eine Vorhersage für die Erde ableiten? Wird auch sie einen Treibhauseffekt mit katastrophalen Auswirkungen erfahren? Ist die Venus noch geologisch aktiv? Hätte einst ein Ozean auf dem Planeten existieren können? Hat es dort vielleicht sogar schon einmal Leben gegeben? Welche Erkenntnisse können wir über die Entwicklung erdähnlicher Himmelskörper gewinnen, auch in Anbetracht der Tatsache, dass wir immer mehr erdähnliche Exoplaneten entdecken?

Das innovative Instrumentenpaket von EnVision wird sich genau diesen großen Fragen widmen. Der Orbiter wird mit einer Reihe europäischer Instrumente ausgestattet, darunter ein Tiefenmesser zur Untersuchung unterirdischer Schichten sowie Spektrometer zur Erforschung der Atmosphäre und der Oberfläche. Die Spektrometer werden Spurengase in der Atmosphäre messen und die Zusammensetzung der Oberfläche analysieren, vor allem hinsichtlich Veränderungen, die auf aktiven Vulkanismus hinweisen könnten. Ein von der NASA bereitgestellter Radar wird Bilder von der Planetenoberfläche machen und diese kartografieren. Darüber hinaus werden im Rahmen eines radiowissenschaftlichen Experiments die innere Struktur und das Gravitationsfeld sowie die Struktur und die Zusammensetzung der Atmosphäre untersucht. Gemeinsam werden die Instrumente die Interaktion zwischen den verschiedenen Grenzen des Planeten – vom Inneren über die Oberfläche bis zur Atmosphäre – bestmöglich charakterisieren und so eine allumfassende Ansicht der Venus und ihrer Prozesse liefern.

EnVision tritt dabei in die Fußstapfen der außerordentlich erfolgreichen ESA-Mission Venus Express (2005-2014), die sich vor allem auf die Erforschung der Atmosphäre konzentriert hatte, aber auch atemberaubende Entdeckungen lieferte, die auf mögliche vulkanische Hotspots auf der Planetenoberfläche hinwiesen. Außerdem analysiert das JAXA-Raumfahrzeug Akatsuki die Venus-Atmosphäre seit 2015. EnVision wird die von der NASA-Sonde Magellan in den 1990ern aufgenommenen Radaraufnahmen der Planetenoberfläche erheblich verbessern. Damit wird, zusammen mit den anstehenden NASA-Missionen DAVINCI+ (Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble gases, Chemistry, and Imaging) und VERITAS (Venus Emissivity, Radio Science, InSAR, Topography, and Spectroscopy), das neue Orbiter-Trio die Venus so umfassend analysieren wie noch nie zuvor.

„EnVision profitiert von der Kollaboration mit der NASA, da so das europäische und das amerikanische Fachwissen in der Venuswissenschaft und -technologie miteinander kombiniert wird – zu einer einzigartigen, ambitionierten Mission“, so Hasinger weiter. „EnVision wird darüber hinaus Europas Rolle bei der wissenschaftlichen Exploration des Sonnensystems weiter stärken. Unsere wachsende Missionsflotte wird uns, und zukünftigen Generationen, umwerfende Erkenntnisse über die Funktionsweise unserer planetaren Nachbarschaft liefern. Dies ist vor allem relevant, da wir immer mehr einzigartige Exoplaneten-Systeme entdecken.“

„Wir freuen uns sehr darauf, zur neuen aufregenden ESA-Mission zur Erforschung der Venus beizutragen“, sagt NASA-Wissenschaftsdirektor Thomas Zurbuchen. „EnVision wird dabei von den Stärken der Instrumente, die von beiden Agenturen entwickelt werden, profitieren. In Kombination mit der NASA-Mission Discovery werden wir der wissenschaftlichen Gemeinde ein leistungsfähiges, synergetisches Set aus neuen Daten bereitstellen. Mit diesem werden wir untersuchen können, wie die Venus entstand und wie sich Oberfläche und Atmosphäre im Zeitverlauf verändert haben.“

Nach einem ersten Aufruf für ein Konzept für die fünfte Mittelklassen-Mission im Jahr 2016 blieben am Ende des Wettbewerbs EnVision und das Weltraumteleskop Theseus (Transient High-Energy Sky and Early Universe Surveyor) übrig. Theseus hätte transiente Ereignisse über den gesamten Himmel hinweg beobachtet und sich dabei besonders auf Gammastrahlen-Ausbrüche aus den ersten Milliarden Jahren des Universums konzentriert. So sollten Erkenntnisse über die Lebenszyklen der ersten Sterne gesammelt werden. Das Senior Science Committee empfahl letztlich EnVision, erkannte aber auch an, dass Theseus ein äußerst überzeugendes wissenschaftliches Unterfangen darstellt, das sehr wichtige Beiträge in diesem Feld leisten könnte.

Der nächste Schritt für EnVision besteht nun darin, dass die detaillierte „Definitionsphase“ beginnt, in der das Design des Satelliten und der Instrumente finalisiert wird. Nach der Designphase wird ein europäischer Auftragnehmer aus der Industrie ausgewählt, der EnVision bauen und testen wird, bevor die Sonde mit einer Ariane-6-Trägerrakete in den Weltraum startet. Der frühestmögliche Starttermin für EnVision ist 2031; weitere Optionen folgen in 2032 und 2033. Der Flug zur Venus dauert etwa 15 Monate. Nach weiteren 16 Monaten wird die Sonde dann mithilfe von Atmosphärenbremsung ihren Orbit erreicht haben. Auf der quasi-polaren Umlaufbahn in einer Höhe von 220 bis 540 Kilometern wird EnVision 92 Minuten für eine Venusumkreisung brauchen.

Solar Orbiter, Euclid, Plato und Ariel wurden bereits als Mittelklasse-Missionen ausgewählt. Der Solar Orbiter startete im Februar 2020 ins All; Euclid, Plato und Ariel werden im Laufe dieses Jahrzehnts losfliegen.

Über die Europäische Weltraumorganisation
Die Europäische Weltraumorganisation (ESA) ist das Tor Europas zum Weltraum. Sie ist eine 1975 gegründete zwischenstaatliche Organisation, deren Aufgabe darin besteht, europäische Raumfahrtkapazitäten zu entwickeln und sicherzustellen, dass die Investitionen in die Raumfahrt den Bürgern in Europa und weltweit zugutekommen.

Die ESA hat 22 Mitgliedstaaten: Österreich, Belgien, die Tschechische Republik, Dänemark, Estland, Finnland, Frankreich, Deutschland, Griechenland, Ungarn, Irland, Italien, Luxemburg, die Niederlande, Norwegen, Polen, Portugal, Rumänien, Spanien, Schweden, die Schweiz und das Vereinigte Königreich. Slowenien, Lettland und Litauen sind assoziierte Mitglieder.

Die ESA arbeitet förmlich mit fünf anderen EU-Mitgliedstaaten zusammen. Auch Kanada nimmt im Rahmen eines Kooperationsabkommens an bestimmten ESA-Programmen teil.

Diskutieren Sie mit im Raumcon-Forum:

• EnVision : ESAs Venus-Mission (M5) auf Ariane 62

Der Beitrag ESA bestätigt revolutionäre Venus-Mission EnVision erschien zuerst auf Raumfahrer.net.