Venus Express mit Luftwiderstandsexperiment

Die ESA-Sonde Venus Express, die seit April 2006 unseren sonnennäheren Schwesterplaneten umläuft, fliegt seit Ende Februar in einer tieferen Bahn, um neue Erkenntnisse über die Venusatmosphäre zu ermöglichen.

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

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Venus Express im Orbit

Die Kampagne lief in der Zeit vom 22. bis zum 28. Februar 2010 und war nach August 2008 und Oktober 2009 die dritte ihrer Art. Das Perizentrum, den Venus-nächsten Punkt der Bahn, hat man dabei von 187 Kilometern auf 182 Kilometer fallen lassen. Im Rahmen der Orbitbestimmung hat man von der Erde aus Bremseffekte aufgespürt, um so die Hochatmosphäre der Venus zu untersuchen. Die Bremswirkung ist allerdings sehr gering, die Sonde gerät dabei nicht in Gefahr.

Speziell die polaren Regionen interessieren bei diesen Kampagnen. Während der nächsten Messkampagne im April fällt das Perizentrum dann bis unter 180 km. 175 km ist das erlaubte Minimum, nach dessen Erreichen die Bahn wieder angehoben werden soll. Die Messzeiträume während der Passagen umfassten jeweils 4 Stunden. Dabei sendete die Sonde nur ein Trägersignal aus, übermittelte also eigentlich keine Daten. Diese wurden erst aus Verschiebungen der Frequenz beim Empfang auf der Erde gewonnen. Die Signale werden entweder von der Deep Space Station 35 der NASA in Canberra (Australien) oder der Deep Space Antenna 1 der ESA in der Nähe von New Norcia (ebenfalls Australien) empfangen.

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35-m-Deep-Space-Antenne der ESA bei New Norica (Bilder: ESA)

Während des Durchflugs der Hochatmosphäre der Venus wird die Sonde stärker gebremst als in größeren Höhen. Diese Verlangsamung lässt sich aus den Veränderungen des Funksignals berechnen. Während dieser Zeit bleiben weitere Systeme der Sonde inaktiv, die Entlademanöver für die Reaktionsräder wurden ebenso außerhalb dieser Zeiträume gelegt. Außerdem wurden die Solarzellenpaneele für die Atmosphärenflüge “passend” ausgerichtet, und zwar asymmetrisch. Eine Fläche zeigte zur Sonne, die andere wurde weggedreht. Durch die asymmetrische Konfiguration baute sich eine leichte Rotation beim Atmosphärendurchflug auf, welche man über die Reaktionsräder messen konnte. Damit hat man einen weiteren Datensatz, neben dem standardmäßigen Tracking von der Erde aus.

Am 21. Februar hat man außerdem ein Bremsmanöver im Perizentrum durchgeführt und das Apozentrum um 56 km abgesenkt. Das Manöver ist etwas zu stark ausgefallen. Durch die um 92 Sekunden kürzere Umlaufzeit hat man das “Phasing” des Sondenorbits wieder mit dem Zeitrahmen des Missionsbetriebs auf der Erde synchronisiert.

Mehr über Venus Express finden Sie auch auf unserer ausführlichen Sonderseite zu der Sonde.

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