Venus Express im Tiefflug

Es gibt erste Ergebnisse zur polaren Hochatmosphäre der Venus durch die Widerstandsexperimente der Europäischen Venussonde.

Ein Beitrag von Daniel Schiller und Günther Glatzel. Quelle: ESA. Vertont von Peter Rittinger.

ESA
Das Diagramm zeigt die aus dem wirkenden Widerstand (bzw. dem Drehmoment) bestimmte Atmosphärendichte über der Tag- und der Nachtseite des Pols vor (schwarz) und nach (rot) dem Perizentrum. (Bild: ESA)

Mit Instrumenten konnte man bisher die Atmosphäre der Venus bis in eine Höhe von 140 Kilometern “direkt” beobachten. Für Höhen darüber ist man auf Widerstandsexperimente angewiesen, um Grundparameter der Atmosphäre festzustellen. Dabei durchfliegt eine Sonde Teile der Hochatmosphäre, wodurch sie messbar abgebremst wird. Dabei wirkt ein Kraftmoment, welches aus der Bahnänderung berechnet werden kann.

Bisher hatte man nur ähnliche Datensätze durch US-amerikanische Orbiter (Pioneer Venus Orbiter und Magellan) aus den Äquatorregionen. Die Messungen von Venus Express haben nun aber bereits eine Abweichung von 60 % zu den bisherigen einfachen Modellvorhersagen zur Dichte in 180 Kilometern Höhe ergeben.

Bisher ist Venus Express bis auf 175 Kilometer im Perizentrum, dem venusnächsten Punkt der elliptischen Umlaufbahn, abgestiegen. Kommende Woche sollen nun 165 km erreicht werden. Man tastet sich also langsam voran, um für jeden Schritt die neusten Modellvorhersagen nutzen zu können.

Dabei wendet man einen zusätzlichen Trick an. Man stellt die Solarzellenpaneele der Sonde so, dass eines von beiden maximalen Luftwiderstand bietet, das andere minimalen. Dadurch erreicht man, dass auf die Sonde ein Drehmoment wirkt. Bisher reichen die Drallräder an Bord aus, um das äußere Drehmoment beim Durchfliegen der Atmosphäre auszugleichen und dabei auch präzise zu messen. In Zukunft wird man diese Ergebnisse direkt für den Betrieb der Sonde nutzen. Man möchte das Apozentrum durch Aerobraking deutlich absenken, um die Störung durch die Sonne zu reduzieren, und so den Korrekturbedarf. Damit soll der Treibstoff an Bord bis jenseits 2015 reichen, wenn man 2012 die Absenkung vornimmt.

Venus Express startete am 9. November 2005 und erreichte die Venus am 11. April 2006. Bis zum 7. Mai wurde die Exzentrizität der zunächst stark elliptischen Umlaufbahn verringert, der Arbeitsorbit war erreicht. An Bord der etwa 1,2 t schweren, von Astrium gebauten Sonde befinden sich 6 aktive und ein passives Instrument, mit denen vorwiegend die Venusatmosphäre untersucht wird. Venus Express wurde im Wesentlichen aus Ersatzteilen der Sonde Mars Express zusammengebaut.

Raumcon:

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