Erstmals fliegen Europa und Japan zum Merkur. Es ist die dritte Mission zum Winzling des Sonnensystems. Warum bloß will man erneut dorthin? Was bitte hat der kleine Planet schon zu bieten, das gleich zwei Sonden gemeinsam sieben Jahre durch das All reisen müssen? Weder Ringe wie Saturn, noch gigantische Stürme wie Jupiter. Nicht mal eine beeindruckende Farbe. Soviel steht fest. Außerdem waren die Amerikaner ja längst da!

Tatsächlich gilt Merkur noch immer als einer der am wenigsten erforschten Planeten im inneren Sonnensystem. Dabei umkreist er als sonnennächster Planet das Zentralgestirn am schnellsten von allen, besteht wie die Erde aus Gestein, ist mit Temperaturen zwischen minus 180 und plus 430 Grad Celsius eine Welt der Extreme. Die Sonne strahlt hier unerbittlich, tagelang, wochenlang. Auch vermag er bislang Unbekanntes über die Frühzeit unseres Sonnensystems zu verraten. Und der planetare Götterbote kann, wenn man die ganz großen Fragen zulässt, helfen zu klären: Wo kommen wir her? Wieso ist die Erde besonders? Warum gibt es hier Leben und auf den planetaren Nachbarn nicht?

40 Jahre ist es her, dass die Nasa dem Wandelstern erstmals einen Besuch abgestattet hat. Mariner 10 hieß die Mission, die 1974 zwar wohlbehalten ankam, aber in ihren drei Vorbeiflügen bloß 50 Prozent der Planetenoberfläche grob erfasste. Erst mit der Messenger-Sonde gelang es zwischen 2011 und 2015, von einer Umlaufbahn aus umfassend Rätsel des Merkurs zu entschlüsseln – und mit nahezu jeder Erkenntnis, neue Fragen aufzuwerfen.

BepiColombo ist besser dank der Konkurrenz

Messenger fotografierte etwa merkwürdig anmutende Senken. Es kann sich dabei weder um Einschlagkrater noch vulkanische Strukturen handeln – nur um was genau? Auch dokumentierte die Sonde Unregelmäßigkeiten im Magnetfeld – doch sind sie zeitlich, örtlich? Entdeckte vulkanische Aktivität – aber welche Prozesse laufen da ab? Stieß in den Schattenbereichen der polnahen Krater auf außergewöhnlich helle Ablagerungen – vielleicht Eis? Und fand Hinweise darauf, dass grafitischer Kohlenstoff für die dunkle Färbung des Planeten sorgt – nur stammt der aus dem All oder von einem globalen Ozean aus geschmolzener Magma aus der früheren Geschichte des Planeten? 

"Eigentlich wollten wir schon im Messenger-Jahr gestartet sein", sagt Ulrich Christensen, Direktor am Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung. Sein Institut ist an mehreren Instrumenten der BepiColombo-Mission beteiligt. "Ehe die Amerikaner daran gedacht haben, zum Merkur zu fliegen, hatten wir uns das bereits überlegt", erzählt er weiter. 1993 gab es erste Ideen, im Jahr 2000 wurde das Projekt beschlossen, anschließend viel diskutiert, geplant, entworfen, verworfen und der Start deshalb mehrfach verschoben. "Die Amerikaner sind halt manchmal flotter als die Europäer."

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9000000000 Kilometer reisen die Sonden bis zum Merkur durch das All

Was auch am amerikanischen Pragmatismus liegt. Messenger war Teil des Discovery-Programms, zu dem unter anderem Mars Pathfinder, das Kepler-Teleskop oder Stardust gehören; bei Letzterem sammelte man Teilchen aus einem Kometenschweif. Faster, better, cheaper habe das Motto dieser Missionen gelautet – nicht allzu ambitioniert, schnell und günstig seien sie gewesen, sagt Christensen. Aber trotzdem erkenntnisreich. Zum Glück.

Denn ohne Messenger wäre BepiColombo so wie heute nicht denkbar. Die Missionen sind im Geiste so eng verbunden, wie die zwei BepiColombo-Sonden physisch mit ihrem Transportmodul: Ab 2026 sollen die japanische MMO und europäische MPO den Merkur gemeinsam ergründen. Ihr Ziel: So viel wie möglich herausfinden über den inneren Aufbau, die Oberfläche, ausgesprochen dünne Atmosphäre und Magnetfelder. So schnell wird man schließlich nicht wieder vor Ort sein.

"Als Messenger startete, haben wir uns sicherlich gefragt: ‘Lohnt BepiColombo noch?’", sagt Christensen. Die Antwort habe einhellig "Ja" gelautet. Man habe die Expeditionsziele angepasst und nun nicht nur den Vorteil, auf aktuellen Daten aufbauen zu können, um die oben erwähnten Fragen zu beantworten, sondern auch die Chance, die Lücken von Messenger zu füllen. Untersuchte die US-Sonde vor allem die nördlichen Breiten, soll sich BepiColombo mit Akribie auch der Südhemisphäre widmen.

Sonden-Duo reist neun Milliarden Kilometer

Zu den wichtigsten wissenschaftlichen Instrumenten zählen laut Christensen die Kameras: "Das System von BepiColombo ist deutlich besser als das von Messenger, weil es Stereobilder aufnehmen kann. Heißt: gleiche Strukturen aus verschiedenen Winkeln", erklärt der studierte Geophysiker. Das erlaubt eine deutlich präzisere Kartierung der von zahlreichen Einschlagbecken und kilometerhohen Steilhängen übersäten Oberfläche. Zugleich verfüge die Kamera über ein abbildendes Spektrometer, um Licht in Bestandteile aufzulösen und so die chemische Zusammensetzung der Oberfläche detailliert darzustellen.

Zwar verfügte auch Messenger über ein Röntgenfloureszenzspektrometer – "die Sonde konnte aber nur ein grobes Bild der Zusammensetzung des Planeten erstellen", sagt Christensen. "Wir können nun im Röntgenlicht detaillierte Aufnahmen machen und schauen, wo beispielsweise Eisen, Kalzium und Magnesium wie häufig vorkommen." 

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60 Kilometer pro Sekunde ist die Spitzengeschwindigkeit, die Bepicolombo erreicht

Worüber er selbst am liebsten mehr erfahren will? "Über die Gezeiten des Merkur", sagt Christensen. "Zwar gibt es keinen Ozean auf dem Planeten, aber aufgrund seiner Nähe zur Sonne und deren starker Anziehungskraft wird der Merkur von ihr leicht durchgewalkt und deformiert." Bis zu einem Meter hebe und senke sich die Oberfläche, der Planet beule sich geradezu aus, darauf deuten bisherige Messungen hin. Der Planet bestehe aus einer sehr dünnen, festen Schale um einen flüssigen Bereich – so zumindest die Annahme. "Wir wollen berechnen, wie stark sich der Planet tatsächlich verformt und so mehr über den inneren Aufbau erfahren", erklärt Christensen. Ist der Kern des Planeten flüssig oder fest? BepiColombo könnte auch dieses Rätsel lösen.

Vorbei an der Venus, um abzubremsen

Bis es mit der Forschungsarbeit beginnen kann, muss das Sonden-Duo insgesamt neun Milliarden Kilometer durch das All reisen. Mehrfach geht es an der Erde, an der Venus, am Merkur selbst und an der Sonne vorbei – nicht um Schwung zu holen, wie bei Missionen ins äußere Sonnensystem, sondern um abzubremsen (siehe Video unten). Denn so paradox es klingt: Weil der Merkur der Sonne so nah ist, gilt es, mehr Schwung zu verlieren, als man gewinnen müsste, um zum Pluto zu kommen. Das Prinzip hatte niemand anderes als der Namensvetter der Mission, der Raumfahrtingenieur Guiseppe "Bepi" Colombo, für Mariner 10 entwickelt.

"Man will nicht nur am Merkur sein und mit riesiger Geschwindigkeit vorbeisausen", erklärt Christensen, "doch am Anfang sind wir zu schnell, um in eine Umlaufbahn einzuschwenken, daher braucht es mehrere Anläufe". Verschenkt werden soll dabei keine Beobachtungsminute, alle Instrumente, die ungehindert des Transportmoduls messen können, sollen Daten von Venus und Merkur sammeln. Auch weiß man so früh genug: Funktioniert alles wie gewollt? Etwaige Feinjustierungen sind auch über die große Distanz von der Erde aus noch möglich.

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13 Minuten braucht das längste Signal für einen Weg zwischen BepiColombo und der Erde

"Weil wir so genau darum wissen, sind die Vorbeiflüge selbst kein großes Risiko mehr, sie sind mehr ein passiver Prozess", sagt Christensen. Bahnkorrekturmanöver würden bereits Monate bis Wochen vor der Ankunft vorgenommen. Tatsächlich stellt noch immer der Start den heikelsten Moment der Mission dar – trotz mehr als 95 Prozent gelungener Liftoffs der Ariane-5-Rakete, die die Sonden ins All tragen wird. "Da läuft komplexe Technik. Irgendwo kann was schiefgehen", sagt Christensen. Letzte Woche erst ereignete sich mit der langjährig erprobten, russischen Sojus-Rakete fast eine Katastrophe, weil es ein Problem mit dem Raketenantrieb gab. Der Astronaut und der Kosmonaut an Bord konnten unbeschadet auf der Erde notlanden.

Das geringste Problem, das den Start verhindern könnte, ist schlechtes Wetter – unberechenbar, aber noch kein Grund zur Sorge. Denn ein Start ist bis zum 29. November möglich. Die Europäische Raumfahrtagentur überträgt den für 3:45 Uhr deutscher Zeit geplanten Start live auf ihrer Website. Sie können ihn auch hier im Stream verfolgen: