Der Merkur ist ein Planet der Extreme: Er ist der kleinste, am dichtesten an der Sonne gelegene und einer der am wenigsten erforschten Gesteinsplaneten unseres Sonnensystems. Trotz seiner relativen Nähe zur Erde stellt er die Raumfahrt vor enorme technologische Herausforderungen. Die extreme Strahlung der Sonne und die schwierigen Bedingungen für einen stabilen Orbit haben dazu geführt, dass bisher nur eine Handvoll Sonden den weiten Weg auf sich genommen haben. In diesem Artikel werfen wir einen detaillierten Blick auf die Pioniere der Merkur-Forschung, die Entdeckung von Wassereis in ewiger Dunkelheit und die laufenden Bemühungen der modernen Raumfahrt, die letzten Geheimnisse des eisernen Planeten zu entschlüsseln.
Die Erforschung des Merkur
Warum der Merkur so schwer zu erreichen ist
Merkur ist der sonnennächste Planet in unserem Sonnensystem. Obwohl er relativ nah an der Erde ist, gehört er zu den am schwierigsten zu erreichenden Zielen für die Raumfahrt. Der Grund dafür ist die enorme Schwerkraft der Sonne. Jede Raumsonde, die von der Erde zum Merkur fliegt, „fällt“ quasi auf die Sonne zu und nimmt dabei extrem an Geschwindigkeit zu.
Um in eine Umlaufbahn um den Merkur einzutreten, muss eine Sonde diese gewaltige Geschwindigkeit abbremsen. Dafür wird mehr Energie (Treibstoff) benötigt, als für einen Flug zum Pluto. Ingenieure nutzen deshalb komplexe Flugmanöver, sogenannte „Gravity Assists“ (Schwerkraftumlenkungen) an Erde, Venus und Merkur selbst, um die Sonden langsam genug für einen Orbit zu machen.
Bisher haben nur zwei Missionen den Merkur erreicht, und eine dritte ist aktuell unterwegs.
1. Mariner 10 (1973–1975): Der Pionier
Die NASA-Mission Mariner 10 war die erste Raumsonde überhaupt, die den Merkur besuchte. Sie startete am 3. November 1973.
- Die Technik: Mariner 10 war die erste Sonde, die das „Gravity Assist“-Verfahren nutzte. Sie nutzte die Schwerkraft der Venus, um ihre Flugbahn zum Merkur zu biegen.
- Die Ergebnisse: Die Sonde flog dreimal am Merkur vorbei (Flybys), trat aber nicht in eine Umlaufbahn ein.
- Wissenschaftliche Daten: Mariner 10 kartierte etwa 45% der Oberfläche. Sie entdeckte, dass Merkur eine extrem dünne Atmosphäre (Exosphäre) hat und – zur Überraschung der Wissenschaftler – ein eigenes schwaches Magnetfeld besitzt. Dies war unerwartet, da man glaubte, der kleine Eisenkern des Planeten sei längst erstarrt.
2. MESSENGER (2004–2015): Der erste Orbiter
Es dauerte fast 30 Jahre, bis die Menschheit zum Merkur zurückkehrte. Die NASA-Mission MESSENGER (MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry, and Ranging) startete im August 2004.
- Die Reise: Die Reise dauerte fast sieben Jahre. Die Sonde führte sechs Vorbeiflüge (1x Erde, 2x Venus, 3x Merkur) durch, um genug Energie abzubauen. Erst 2011 schwenkte sie in eine Umlaufbahn ein.
- Die Entdeckungen:
- Vollständige Karte: MESSENGER kartierte 100% der Oberfläche in hoher Auflösung.
- Wassereis: Die spektakulärste Entdeckung war der Nachweis von Wassereis in den tiefen Kratern an den Polen, die im ewigen Schatten liegen. Trotz Temperaturen von über 400°C am Tag bleibt es dort eiskalt.
- Vulkanismus: Die Sonde fand Beweise für vergangenen Vulkanismus und seltsame Vertiefungen, sogenannte „Hollows“, die auf verdampfendes Material hinweisen.
- Das Ende: Am 30. April 2015 ging der Sonde der Treibstoff aus. Die NASA ließ sie kontrolliert auf der Oberfläche des Merkur abstürzen, wobei sie einen neuen, künstlichen Krater schuf.
3. BepiColombo (Aktiv): Die europäisch-japanische Mission
Aktuell ist die wohl komplexeste Mission zum Merkur unterwegs: BepiColombo. Es ist ein gemeinsames Projekt der europäischen Weltraumorganisation ESA und der japanischen Raumfahrtagentur JAXA.
- Der Start: Die Mission startete im Oktober 2018.
- Der Aufbau: BepiColombo besteht aus zwei separaten Orbitern, die gekoppelt zum Merkur fliegen:
- MPO (Mercury Planetary Orbiter): Gebaut von der ESA, konzentriert sich auf die Kartierung der Oberfläche und die Analyse der inneren Zusammensetzung.
- MMO (Mercury Magnetospheric Orbiter): Gebaut von der JAXA (auch „Mio“ genannt), untersucht das Magnetfeld und die Exosphäre.
- Aktueller Status: Die Sonden befinden sich in der komplexen Anreisephase mit mehreren Vorbeiflügen am Merkur. Der Eintritt in die finale Umlaufbahn ist für Ende 2025 geplant.
- Wissenschaftliche Ziele: BepiColombo soll klären, ob der Kern des Merkur flüssig oder fest ist, und warum der Planet im Verhältnis zu seiner Größe so eine hohe Dichte aufweist.
Ein Schlüssel zum Verständnis des Sonnensystems
Merkur ist ein Planet der Extreme. Seine Erforschung hilft Wissenschaftlern zu verstehen, wie Gesteinsplaneten in der Nähe eines Sterns entstehen. Die Daten von MESSENGER haben unser Bild bereits revolutioniert, und BepiColombo wird in den kommenden Jahren noch detailliertere Antworten liefern.