ENVISION
Auch die ESA will wieder zur Venus
Redaktion / Pressemitteilung der ESA
astronews.com
11. Juni 2021

Auch die europäische Weltraumagentur ESA zieht es wieder zu unserem Nachbarplaneten Venus. Gestern fiel die endgültige Entscheidung für die Mission EnVision, die damit in die Fußstapfen von Venus Express treten und unseren sonnennäheren Nachbarn gründlich untersuchen soll. Anfang der 2030er Jahre könnten damit drei Sonden die Venus unter die Lupe nehmen.

Mit der Mission EnVision will auch die ESA im kommenden Jahrzehnt unseren Nachbarplaneten Venus erkunden. Bild: ESA / VR2Planets / DamiaBouic   [Großansicht]

Das Science Programme Committee der ESA hat gestern die Venus-Mission EnVision als fünfte Mittelklasse-Mission des Cosmic-Vision-Plans der europäischen Weltraumagentur bestätigt. "Vor uns liegt eine ganz neue Ära der Venus-Erkundung", unterstreicht der ESA-Wissenschaftsdirektor Günther Hasinger. "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? Und noch weitere Fragen beschäftigt die Venus-Forschung: Ist der Planet beispielsweise noch geologisch aktiv, hätte einst ein Ozean auf dem Planeten existieren können und hat es dort vielleicht sogar schon einmal Leben gegeben?

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 Spektrometern 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 ESA-Mission Venus Express (2005-2014), die sich vor allem auf die Erforschung der Atmosphäre konzentriert hatte, aber auch Daten 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 1990er Jahren aufgenommenen Radaraufnahmen der Planetenoberfläche erheblich verbessern. Damit wird, zusammen mit den anstehenden NASA-Missionen DAVINCI+ und VERITAS, ein neues 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 den NASA-Discovery-Missionen 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 der ESA 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. Euclid ist ein Weltraumteleskop zur Erforschung der dunklen Energie und Materie, Plato und Ariel sollen extrasolare Planeten erforschen.