Erklärt: Die EnVision-Mission der Europäischen Weltraumorganisation zur Venus

EnVision ist eine von der ESA geleitete Mission mit Beiträgen der NASA. Es wird wahrscheinlich irgendwann in den 2030er Jahren auf den Markt kommen.

Künstlerische Darstellung der EnVision-Mission der ESA auf der Venus. (Quelle: Europäische Weltraumorganisation)

In den Fußstapfen der NASA hat die Europäische Weltraumorganisation (ESA) am Donnerstag bekannt gegeben, dass sie EnVision als ihren nächsten Orbiter ausgewählt hat, der die Venus irgendwann in den 2030er Jahren besuchen wird. Letzte Woche hat die NASA zwei Missionen zum Planeten Venus, dem nächsten Nachbarn der Erde, ausgewählt. Die Missionen namens DAVINCI+ und VERITAS wurden aufgrund ihres wissenschaftlichen Potenzials und der Machbarkeit ihrer Entwicklungspläne ausgewählt. Die NASA wird voraussichtlich 500 Millionen US-Dollar für jede dieser Missionen bereitstellen, die zwischen 2028 und 2030 starten werden.

Was ist EnVision?

EnVision ist eine von der ESA geleitete Mission mit Beiträgen der NASA. Es wird wahrscheinlich irgendwann in den 2030er Jahren auf den Markt kommen. Die früheste Startgelegenheit für EnVision ist 2031, gefolgt von 2032 und 2033. Nach dem Start mit einer Ariane-6-Rakete wird die Raumsonde etwa 15 Monate brauchen, um die Venus zu erreichen, und weitere 16 Monate, um die Umlaufbahn zu erreichen.

Die Raumsonde wird eine Reihe von Instrumenten tragen, um die Atmosphäre und Oberfläche des Planeten zu untersuchen, Spurengase in der Atmosphäre zu überwachen und ihre Oberflächenzusammensetzung zu analysieren. Ein von der NASA bereitgestelltes Radar wird helfen, die Oberfläche abzubilden und zu kartieren.

EnVision wird einer weiteren von der ESA geleiteten Mission zur Venus mit dem Namen „Venus Express“ (2005-2014) folgen, die sich auf die Atmosphärenforschung konzentriert und auf vulkanische Hotspots auf der Oberfläche des Planeten zeigte. Darüber hinaus untersucht die japanische Raumsonde Akatsuki seit 2015 auch die Atmosphäre des Planeten.

Warum interessieren sich Wissenschaftler für das Studium der Venus?

Im Zentrum der ESA-Mission steht die Frage, wie sich Erde und Venus so unterschiedlich entwickelt haben, wenn man bedenkt, dass sie ungefähr die gleiche Größe und Zusammensetzung haben. Venus ist der heißeste Planet im Sonnensystem wegen der Wärme, die von seiner dicken Wolkendecke eingeschlossen wird.

Welche Geschichte hat die Venus erlebt, um zu diesem Zustand zu gelangen, und sagt dies das Schicksal der Erde voraus, sollte auch sie einen katastrophalen Treibhauseffekt erleiden? Ist Venus noch geologisch aktiv? Könnte es einmal einen Ozean beherbergen und sogar Leben erhalten haben? Welche Lehren können aus der Entwicklung terrestrischer Planeten im Allgemeinen gezogen werden, wenn wir mehr erdähnliche Exoplaneten entdecken? Dies sind die zentralen Fragen, die die Mission der ESA beantworten soll.

Andererseits wird erwartet, dass die Ergebnisse von DAVINCI+ das Verständnis der terrestrischen Planetenentstehung im Sonnensystem und darüber hinaus neu gestalten. Zusammengenommen sollen beide Missionen den Wissenschaftlern mehr über die dicke Wolkendecke des Planeten und die Vulkane auf seiner Oberfläche erzählen.

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Darüber hinaus spekulieren Wissenschaftler über die Existenz des Lebens auf der Venus in seiner fernen Vergangenheit und die Möglichkeit, dass Leben in den oberen Schichten seiner Wolken existiert, wo die Temperaturen weniger extrem sind.

Letztes Jahr berichtete ein Team von Wissenschaftlern, dass sie Phosphingas (eine Chemikalie, die nur durch biologische Prozesse hergestellt wird) in der Atmosphäre der Venus gefunden hatten, was in der wissenschaftlichen Gemeinschaft Aufregung auslöste, dass einige Lebensformen vom Planeten unterstützt werden könnten. Aber die Existenz von Leben auf dem Planeten ist angesichts der hohen Temperaturen der Venus und ihrer sauren Atmosphäre fast unmöglich. Trotzdem könnte diese Entdeckung bedeuten, dass es auf der Venus schon früher Lebewesen gegeben haben könnte, als sie bewohnbar war. Nach dieser Theorie könnte die Entdeckung von Phosphin einfach ein Überbleibsel aus der Vergangenheit sein.

Über Venus

Für Menschen auf der Erde ist die Venus nach dem Mond das zweithellste Objekt am Himmel. Aufgrund seiner dicken Wolkendecke, die Licht reflektiert und streut, erscheint es hell. Aber während Venus, der der Sonne zweitnächste Planet ist, wegen ihrer ähnlichen Größe als Zwilling der Erde bezeichnet wird, haben die beiden Planeten erhebliche Unterschiede zwischen ihnen.

Zum einen fängt die dicke Atmosphäre des Planeten Wärme ein und ist der Grund dafür, dass er der heißeste Planet im Sonnensystem ist, obwohl er nach Merkur, dem sonnennächsten Planeten, kommt. Die Oberflächentemperaturen auf der Venus können bis zu 471 Grad Celsius betragen, was heiß genug ist, um Blei zu schmelzen, stellt die NASA fest.

Außerdem bewegt sich die Venus auf ihrer Umlaufbahn um die Sonne vorwärts, dreht sich jedoch langsam rückwärts um ihre Achse. Das heißt, auf der Venus geht die Sonne im Westen auf und im Osten unter. Ein Tag auf der Venus entspricht aufgrund seiner Rückwärtsdrehung 243 Erdentagen, im Gegensatz zu denen der Erde und der meisten anderen Planeten. Venus hat auch keinen Mond und keine Ringe.

Haben Menschen die Venus besucht?

Aufgrund der rauen Umgebung des Planeten haben ihn keine Menschen besucht und selbst die auf den Planeten geschickten Raumschiffe haben nicht sehr lange überlebt. Die hohen Oberflächentemperaturen der Venus überhitzen die Elektronik in Raumfahrzeugen in kurzer Zeit, so dass es unwahrscheinlich ist, dass eine Person auf der Venusoberfläche lange überleben könnte, sagt die NASA.

Bisher haben Raumschiffe aus mehreren Nationen den Planeten besucht. Die erste solche Raumsonde war die Venera-Serie der Sowjetunion (die Raumsonde konnte jedoch aufgrund der rauen Bedingungen des Planeten nicht lange überleben), gefolgt von der Magellan-Mission der NASA, die die Venus von 1990 bis 1994 untersuchte. Ab sofort untersucht die japanische Mission Akatsuki den Planeten aus dem Orbit.

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Welche Missionen hat die NASA angekündigt?

Beide Missionen namens DAVINCI+ und VERITAS sind Teil des Discovery-Programms der Weltraumbehörde, das 1992 begann, um Wissenschaftlern die Möglichkeit zu geben, einige Missionen zu starten, die weniger Ressourcen verbrauchen und kürzere Entwicklungszeiten haben. Die beiden Auswahlen sind Teil des neunten Discovery-Programms und wurden aus Vorschlägen getroffen, die 2019 eingereicht wurden.

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Was wollen diese Missionen erreichen?

DAVINCI+ ist die Abkürzung für 'Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble gases, Chemistry, and Imaging' und ist die erste von den USA geleitete Mission zur Atmosphäre des Planeten seit 1978. Sie wird versuchen, die Zusammensetzung der Venus zu verstehen, um zu sehen, wie der Planet entstand und sich entwickelt hat. Diese Mission besteht auch aus einer absteigenden Kugel, die die dichte Atmosphäre des Planeten durchquert und Beobachtungen und Messungen von Edelgasen und anderen Elementen vornimmt.

Bedeutsamerweise wird diese Mission auch versuchen, die ersten hochauflösenden Fotografien eines geologischen Merkmals zurückzugeben, das für die Venus einzigartig ist. Dieses Merkmal, das als Tesserae bezeichnet wird, ist möglicherweise mit den Kontinenten der Erde vergleichbar, sagt die NASA. Das Vorhandensein von Mosaiksteinen könnte darauf hindeuten, dass die Venus tektonische Platten wie die Erde hat.

Die zweite Mission namens VERITAS steht für „Venus Emissivity, Radio Science, InSAR, Topography, and Spectroscopy“ und wird die Oberfläche des Planeten kartieren, um seine geologische Geschichte zu bestimmen und die Gründe zu verstehen, warum er sich so anders als die Erde entwickelt hat.

VERITAS wird die Venus mit einem Radar umkreisen, das dabei helfen wird, eine dreidimensionale Rekonstruktion ihrer Topographie zu erstellen, die Wissenschaftlern möglicherweise sagen kann, ob dort noch Prozesse wie Plattentektonik und Vulkanismus aktiv sind. Diese Mission wird auch die Emissionen von der Venusoberfläche kartieren, die bei der Bestimmung der Gesteinsarten auf der Venus helfen können – eine Information, die noch nicht genau bekannt ist. Es wird auch feststellen, ob aktive Vulkane Wasserdampf in die Atmosphäre abgeben.

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