Messenger

Engl. Akronym für Mercury Surface, Space Environment, Geochemistry and Ranging; am 3. August 2004 zum Merkur gestartete NASA-Sonde im Rahmen des Discovery-Programms. Als Trägerrakete wurde eine Delta II verwendet. Die Mission endete am 30. April 2015, als die Sonde nach Aufbrauchen des Treibstoffs auf Merkur einschlug.

MESSENGER führte eine umfangreiche Untersuchung des nächsten Nachbarn der Sonne durch sowie des am wenigsten erkundeten der terrestrischen Planeten, zu denen auch Erde, Mars und Venus gehören. Dies liegt vor allem an den für Raumsonden sehr unwirtlichen Bedingungen in der Nähe der Sonne, wie der hohen Temperatur und intensiven Strahlung, sowie an zahlreichen technischen Schwierigkeiten, die bei einem Flug zum Merkur in Kauf genommen werden müssen. Selbst von der Erdumlaufbahn aus sind die Beobachtungsbedingungen zu ungünstig, um ihn mit Teleskopen beobachten zu können. Zum Beispiel würde der Spiegel des Hubble-Weltraumteleskops durch die Teilchen des Sonnenwindes großen Schaden nehmen, wenn man ihn auf einen dermaßen sonnennahen Bereich ausrichten würde.

Aus Gründen der Treibstoffersparnis mussten mehrere Swing-by-Manöver an Erde, Venus und Merkur durchgeführt werden. Dabei verlor die Sonde durch unsymmetrische Annäherung an die Planeten einen Teil ihrer Bahnenergie und wurde so abgebremst.

Das erste von drei Swing-by-Manövern am Merkur fand am 14. Januar 2008 statt, das zweite am 6. Oktober 2008 und das letzte am 29. September 2009. Bei diesen Manövern flog MESSENGER jeweils in rund 200 km Höhe über die Planetenoberfläche, führte Messungen durch und kartographierte Regionen, die während der Vorbeiflüge der Raumsonde Mariner 10 nicht erfasst werden konnten.

MESSENGER ist nach Mariner 10 die zweite Raumsonde, die den Merkur besucht und ist die erste, die ihn als Orbiter umkreist. Die im März 2011 begonnene Primärmission der Sonde im Merkurorbit war für genau ein Jahr ausgelegt. MESSENGER konnte dabei erstmals den Planeten vollständig kartieren und widmete sich speziell der Untersuchung der geologischen und tektonischen Geschichte des Merkurs sowie seiner Zusammensetzung. Weiterhin soll die Sonde nach dem Ursprung des Magnetfeldes suchen, die Größe und den Zustand des Planetenkerns bestimmen, die Polarkappen des Planeten untersuchen sowie die Exosphäre und die Magnetosphäre erforschen. Am 18. März 2012 begann eine erste erweiterte Mission, welche bis zum 18. März 2013 lief. Die Umrundungen wurden danach bis 2015 fortgesetzt.

Zu den bislang noch offenen Fragen, auf die sich die Wissenschaftler des MESSENGER-Teams eine Antwort erhoffen, gehören: Warum besteht der Merkur, der dichteste Planet, fast nur aus Eisen? Und warum ist er neben der Erde der einzige innere Planet mit einem aktiven Magnetfeld? Wie kann der sonnennächste Planet, auf dem Tagestemperaturen von bis zu 450 °C herrschen, trotzdem in seinen polaren Krater so etwas wie Eis besitzen?

Die zweite erweiterte Mission begann am 17. Juni 2014 mit dem Ziel, den Merkur aus der Nähe - aus lediglich 25 km Höhe - zu untersuchen. Die nördliche Polarregion des Merkur, die durch die maximale Oberflächentemperatur gefärbt ist, die zwischen >400 K (rot) und 50 K (violett) liegt. Wie für den innersten Planeten des Sonnensystems erwartet, erreichen sonnenbeschienene Bereiche der Merkuroberfläche hohe Temperaturen. Im Gegensatz dazu haben einige Krater in der Nähe der Merkurpole Regionen, die ständig im Schatten bleiben, und in diesen Regionen können sogar die Höchsttemperaturen extrem niedrig sein.

Beweise aus MESSENGER- und erdgestützten Beobachtungen deuten darauf hin, dass in diesen kalten Kratern Wassereisablagerungen vorhanden sind. Die Krater, die den Polen des Merkur am nächsten liegen, haben Oberflächentemperaturen <100 K, und das Wassereis ist an der Oberfläche stabil. Viele Krater in der Nähe, aber etwas weiter entfernt von den Merkurpolen haben jedoch ein kaltes, dauerhaft abgeschattetes Inneres, aber die maximale Temperatur ist zu hoch, als dass Wassereis an der Oberfläche bestehen könnte. In diesen Kratern, wie dem in dieser Abbildung angezeigten, ist Wassereis vorhanden, aber unter einer dünnen, reflexionsarmen flüchtigen Schicht begraben, die wahrscheinlich aus organischem Material besteht. (Fuller-Krater: 27 Kilometer Durchmesser; 82,63°N, 317,35°E).

Merkurs nördliche Polarregion (Aufnahme während der Niedrigflugkampagne im Sommer 2014) Die zweite erweiterte Mission begann am 17. Juni 2014 mit dem Ziel, den Merkur aus der Nähe - aus lediglich 25 km Höhe - zu untersuchen. Viele Krater in der Nähe, aber etwas weiter entfernt von den Merkurpolen haben ein kaltes, dauerhaft abgeschattetes Inneres, aber die maximale Temperatur ist zu hoch, als dass Wassereis an der Oberfläche bestehen könnte. In diesen Kratern, wie dem in dieser Abbildung angezeigten, ist Wassereis vorhanden, aber unter einer dünnen, reflexionsarmen flüchtigen Schicht begraben, die wahrscheinlich aus organischem Material besteht. (Fuller-Krater: 27 Kilometer Durchmesser; 82,63°N, 317,35°E). Quelle: John Hopkins APL

Wegen Treibstoffmangels ist die Mission Ende April 2015 mit dem Absturz der rund 3 Meter großen Sonde auf Merkur zu Ende gegangen. Die überaus erfolgreiche Mission brachte den Wissenschaftlern schon jetzt große Überraschungen. Dazu gehören die großen Mengen gefrorenen Wassers in Kratern am Nordpol, der Schwefel an der Oberfläche, die Einschlagskrater, die sich von selbst ausbeulen oder das schwache Magnetfeld, welches zunächst nicht mit der großen Menge flüssigen Eisens im Merkur vereinbar ist.

Zur Beantwortung offener Fragen starteten ESA (European Space Agency) und JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency) 2018 eine weitere Merkur-Mission: Die im wesentlichen aus zwei Orbitern und ein Antriebsmodul bestehende Raumsonde der BepiColombo Mission, sie wird ungefähr 6 Jahre zum Merkur brauchen.

Weitere Informationen:

• Messenger - Startseite (JHU-APL, NASA)
• Messenger - Startseite (NASA Missions)