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Venus: Venussonde Akatsuki nimmt die Arbeit auf

Die japanische Raumsonde Akatsuki funktioniert nach ihrer Ankunft in der Venusumlaufbahn im Dezember 2015 einwandfrei und beobachtet nun systematisch den Planeten und seine dichte Atmosphäre. Erste Ergebnisse dieser Beobachtungen präsentierte die japanische Raumfahrtbehörde JAXA Anfang April.
Die Venussonde AkatsukiLaden...

Von ihrer Masse, Durchmesser und generellen chemischen Zusammensetzung her könnte unser innerer Nachbarplanet Venus eine Zwillingsschwester unserer Erde sein. Schaut man jedoch genauer hin, so enden hier schon die Gemeinsamkeiten. Die Venus ist von einer extrem dichten Atmosphäre aus fast reinem Kohlendioxid umgeben, der Druck beträgt 90 Bar an der Oberfläche und die mittlere Oberflächentemperatur liegt bei rund 460 Grad Celsius. Diesen höllischen Planeten genauer zu untersuchen, ist die Aufgabe der japanischen Raumsonde Akatsuki (japanisch: Morgendämmerung), die am 7. Dezember 2015 in eine weite Umlaufbahn um den Planeten eintrat. Die Aktivierung ihrer sechs Instrumente, darunter fünf Kameras, die den Planeten in unterschiedlichen Wellenlängen beobachten, verlief ohne größere Probleme. Seit ihrer Ankunft hat Akatsuki schon viele hundert Venusbilder zur Erde übertragen, deren Auswertung gerade erst begonnen hat, wie die japanische Raumfahrtbehörde JAXA Anfang April mitteilte.

Venus im Infraroten (Aufnahmen der japanischen Sonde Akatsuki)Laden...
Venus im Infraroten | Die japanische Venussonde Akatsuki beobachtet unseren inneren Nachbarplaneten in unterschiedlichen Wellenlängen. Diese beiden Ansichten entstanden im Infraroten und zeigen Strukturen in der permanenten Wolkendecke der Venus. Das linke Teilbild enthüllt Zirkulationsvorgänge auf der Nachtseite des Planeten, während das rechte Teilbild eine große Wellenstruktur zeigt, deren Ursprung unklar ist.

So zeigen unter anderem im mittleren Infraroten bei einer Wellenlänge von zehn Mikrometern aufgenommene Bilder eine ungewöhnliche gekrümmte Wellenstruktur in der hohen Atmosphäre, die annähernd von Pol zu Pol reicht. Für ihre Entstehung gibt es noch keine sinnvolle Erklärung. Besonders ungewöhnlich ist, dass die Welle offenbar im Zusammenhang mit der festen Oberfläche des Planeten steht. Dies ist bemerkenswert, da sich die mittleren Atmosphärenschichten der Venus in rund fünf Tagen einmal um den Planeten drehen, während dieser für eine Rotation 243 Erdtage benötigt. Aufnahmen bei einer infraroten Wellenlänge von 1,01 Mikrometern erlauben dagegen einen Blick durch die permanente Wolkendecke des Planeten, die überwiegend aus feinsten Tröpfchen aus Schwefelsäure besteht, auf die feste Oberfläche. Deutlich lässt sich auf einem Bild vom 21. Januar 2016 Aphrodite Terra erkennen, die größte Hochlandregion der Venus, die sich nahe beim Äquator befindet. Die Aufnahme entstand aus einer Entfernung von 44 000 Kilometern.

Die feste Venusoberfläche im Blick von Akatsuki (Infrarotaufnahme)Laden...
Die feste Venusoberfläche im Blick von Akatsuki | Bei einer infraroten Wellenlänge von 1,01 Mikrometern konnte der IR1-Kanal von Akatsuki durch die permanente Wolkendecke hindurch Details der festen Venusoberfläche ausmachen. Die beiden großen dunklen Flecken sind Teil von Aphrodite Terra, der größten Hochlandregion der Venus.

Akatsuki hatte bis zur Ankunft bei der Venus einen harten Weg hinter sich. Ursprünglich sollte die Sonde bereits im Dezember 2010 in eine Umlaufbahn um den Planeten eintreten, beim entscheidenden Schubmanöver versagte jedoch das Haupttriebwerk. Somit flog die Sonde an der Venus vorbei und trat in eine Sonnenumlaufbahn ein. Die findigen japanischen Missionskontrolleure gaben Akatsuki aber nicht verloren und stießen bei nachfolgenden Untersuchungen auf eine Lösung, die Mission doch noch zu retten. Sie stellten fest, dass Akatsuki nach fünf Jahren wieder in die unmittelbare Nähe der Venus kommen würde. Nachdem klar war, dass das Haupttriebwerk zerstört war, konzentrierten sich die Missionskontrolleure darauf, mittels eines Schubmanövers der kleinen Steuerdüsen, die eigentlich zur Ausrichtungskontrolle der Sonde und ihrer Bahn um die Venus dienen sollen, doch in einen Orbit zu gelangen, mit Erfolg.

Die Rettung der Mission geschah jedoch nicht ohne Kompromisse. Eigentlich sollte Akatsuki den Originalplänen zufolge in eine elliptische Umlaufbahn mit einer Periode von 30 Stunden eintreten. Nun befindet sich die Sonde in einer viel weiteren Bahn, auf der sie für einen Umlauf 10,5 Tage benötigt. Dabei nähert sie sich der Venusoberfläche bis auf etwa 4000 Kilometer an und entfernt sich bis zu 370 000 Kilometer von ihr. Durch die beträchtlich größeren Abstände zum Planeten sind die Bilder der Kameras nicht so scharf wie geplant, aber sie bieten nun die Möglichkeit, den ganzen Planeten über längere Zeiträume hinweg im Auge zu behalten. Die JAXA hofft, dass Akatsuki bis zu fünf Jahre auf ihrer Bahn durchhalten könnte.

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