Berlin fliegt zur Venus: Esa bringt wichtige Forschungsmissionen auf den Weg

Verglichen mit Mond und Mars ist die Venus bisher kaum erforscht. Eine Mission der europäischen Raumfahrtagentur Esa soll das ändern und beispielsweise den Vulkanismus sowie das Klima unseres Nachbarplaneten erforschen.

Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) ist mit zwei seiner Berliner Institute maßgeblich an den Vorbereitungen beteiligt. Darauf aufbauend hat am Donnerstag das wissenschaftliche Programmkomitee der Esa seine Zustimmung gegeben, die Mission namens „EnVision“ bis 2031 startklar zu machen.

Nun werden Auftragnehmer in der Industrie ausgewählt, um das Design fertigzustellen und die Sonde zu bauen. Die Mission wird die Venus von ihrem inneren Kern bis zur äußeren Atmosphäre untersuchen. Sie soll zahlreiche Fragen beantworten, insbesondere, wie und wann der Zwilling der Erde so unwirtlich geworden ist, heißt es vom DLR.

Auch wenn die Atmosphäre der Venus mit ihren für das sichtbare Licht undurchdringlichen Schwefelsäurewolken keinen direkten Blick auf die Oberfläche des Planeten gestattet, so gibt es dennoch indirekte Möglichkeiten, sich ein „Bild“ von ihr machen zu können. Das geschieht zum einen mit Radar, das wie auch bei Flugzeugen auf der Erde die Wolken durchdringt, zum anderen in bestimmten Wellenlängen vor allem des nahen Infrarots, sogenannten „atmosphärischen Fenstern“.

Raumzeit-Veränderungen messen

Mehrere Spektrometer sollen kombiniert werden, um den Planeten und seine Veränderungen zu analysieren. Eines der Geräte wird unter Leitung vom DLR-Institut für Optische Sensorsysteme gebaut. Die wissenschaftliche Leitung aller Spektrometer hat das DLR-Institut für Planetenforschung. EnVision ist eine sogenannte M-Klasse-Mission der Esa, was etwa mittlerer Aufwand heißt. Die Gesamtkosten betragen rund eine halbe Milliarde Euro.

Für L-Klasse-Missionen werden rund eine Milliarde Euro vorgesehen, deren Wissenschaftsprogramm ist noch ambitionierter. Eine solche wurde am Donnerstag ebenfalls auf den Weg gebracht: „Lisa“ (Laser Interferometer Space Antenna). Damit wollen Forscher ab Ende 2035 niederfrequente Gravitationswellen messen. Das sind Kräuselungen der Raumzeit, die durch die Bewegung großer Massen entstehen, etwa bei der Verschmelzung supermassereicher Schwarzer Löcher.

Die winzigen Amplituden einer Gravitationswelle lassen sich nur durch empfindliche Lasermessungen nachweisen. Bei Lisa wird dieses sogenannte Laserinterferometer durch drei baugleiche Sonden aufgespannt, die ein nahezu gleichseitiges Dreieck mit rund 2,5 Millionen Kilometer Seitenlänge bilden. Damit wird Lisa das bei weitem größte jemals gebaute Observatorium sein.

Es wird Detektoren auf der Erde ergänzen, die aktuell in den USA, Italien und Japan betrieben werden und Gravitationswellen aus anderen Quellen messen. Künftig könnte das Einstein-Teleskop hinzukommen, das wesentlich empfindlicher sein und in den 2030er-Jahren gebaut werden soll, womöglich in Deutschland.

Dass die extrem präzisen Lasermessungen im All möglich sind, hat die Mission „Lisa Pathfinder“ bereits 2016 bewiesen. Für den Detektor Lisa braucht es freilich noch weitere Entwicklungen. Maßgeblich an der Mission ist das Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik / Albert-Einstein-Institut (AEI) in Hannover beteiligt.