BepiColombo: Das wichtigste zum Venus FlyBy – Erste „Mertis“ Messungen ab 13.10

Die Venus ist zwar nicht das Ziel der Forschungssonde „BepiColombo“. Doch sie fliegt am 15. Oktober in nur 10.000 Kilometer Entfernung an diesem Planeten vorbei.

„Ein bisschen Science im Vorbeiflug“ sei das, sagt Johannes Benkhoff vom Esa-Forschungszentrum ESTEC im niederländischen Noordwijk. Er ist Projektwissenschaftler der Merkurmission.

Datum15. Oktober 2020
Nächster Ansatz03:58 UTC
Minimale Höhe10720
Betriebszeitca. 2 Tage vor und 2 nach dem nächsten Anflug
Nutzlasten betriebenMMO : MPPE, MGF, PWI
MPO : ISA, MERTIS, MGNS, MEHR, MPO-MAG, PHEBUS, SERENA, SIXS, BERM
MTM : MCAM2 / 3 

Während des Vorbeiflugs sind mehrere Instrumente und Sensoren an den beiden Wissenschaftsorbitern, aus denen die Mission besteht – dem Mercury Planetary Orbiter (MPO) und dem Mercury Magnetospheric Orbiter (Mio) – eingeschaltet.

Das Mercury Transfer Module (MTM) bietet zwei Möglichkeiten, Venus mit zwei seiner Überwachungskameras oder M-CAMs vor, während und kurz nach dem nächsten Anflug aufzunehmen.

Phosphin in der Venus-Atmosphäre?

Mit an Bord: Das DLR-Spektrometer „Mertis“. ,Mertis‘ ist für den Merkur konzipiert“, sagt Benkhoff, „aber wenn wir es beim Vorbeiflug an der Venus nutzen, dann schaut es sich eben die Wolkendecke an.“

Mithilfe von „Mertis“ könnte die Existenz von Phosphin in der Venusatmosphäre bestätigt werden. Auf der Erde entsteht diese Substanz fast ausschließlich bei organischen Prozessen.

BepiColombo hat eine geringe Chance, das Gas in einem Vorbeiflug im Oktober zu erkennen, und eine bessere Chance im nächsten August mit seinem Infrarotinstrument.

„Wie lange würde es dauern, bis Sie wissen, ob Sie den Nachweis von Phosphin in der Atmosphäre der Venus überprüfen können“
„Obwohl es äußerst schwierig sein wird, eine solche Messung durchzuführen.
Es wird auch eine Weile dauern, um die Daten zu analysieren, Wochen oder vielleicht Monate!“

Die Experimente auf „BepiColombo“ werden zwei Tage vor und zwei Tage nach der größten Annäherung an die Venus am kommenden Donnerstag, 15. Oktober, eingeschaltet sein.

Es geht um die Temperatur und die Dichte der dicken Venusatmosphäre, um die chemische Zusammensetzung und das Magnetfeld in der Umgebung des Planeten. Manche dieser Phänomene wurden zuletzt von der russischen Sonde Venera 15 gemessen – vor fast vierzig Jahren!

Jörn Helbert, of the German Aerospace Centre (DLR), a co-principle investigator of MERTIS. 
Venus-FlyBy: Frühstens an Dienstag nimmt das Instrument „Mertis“ den Wissenschaftlichen Betrieb auf.

Schwarz-Weiß Bilder der Venus

Erst kurz vor Fertigstellung der Sonde war den Ingenieuren eingefallen, dass sie ja das Venusrendezvous vielleicht mit Kameras filmen könnten, die auf dem Transfermodul befestigt wären. So wurden dort schnell noch einige Schwarz-Weiß-Kameras eingebaut.


DER VORBEIFLUG AN DER ERDE

BESSER ALS ERWARTET

Zum Beispiel gelang es dem Quecksilberradiometer und dem thermischen Infrarotspektrometer (MERTIS), einem neuartigen Instrument zur Untersuchung der Oberflächenzusammensetzung von Himmelsobjekten, Messungen des Mondes während des Vorbeiflugs auf der Erde durchzuführen. Die Oberfläche des Mondes ist jedoch viel kälter als die Oberfläche von Merkur, was die Beobachtungen besonders schwierig machte.

Die ersten Messungen der Mondoberfläche im thermischen Infrarotspektrum, die mit dem Mercury Radiometer und dem Thermal Infrared Spectrometer (MERTIS) an Bord der europäischen / japanischen BepiColombo-Mission durchgeführt wurden. 
Bildnachweis: DLR und Westfälische Wilhelms Universität Münster

“ Wir haben uns etwas angesehen, das am heißesten etwa 100 ° C haben kann, während wir MERTIS dazu gebracht haben, Quecksilber zu untersuchen, das über 400 ° C haben kann „, sagt Jörn Helbert vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), einem Co-Mitarbeiter Hauptermittler von MERTIS. “ Außerdem werden wir Merkur aus einer Entfernung von weniger als 1000 km betrachten, während der Mond während des Vorbeiflugs 700 000 km entfernt war. „

Darüber hinaus betrachtete MERTIS den Mond über seinen Nebenhafen und nicht über den Haupthafen, der derzeit vom MTM abgedeckt wird. Trotzdem hat das Instrument einen eindeutigen Datensatz erfasst.

“ Niemand hat den Mond zuvor in diesem Spektralbereich vom Weltraum aus beobachtet“, sagt Jörn. „Es ist der erste Datensatz dieser Art und mindestens so gut, wie wir es uns erhofft hatten. „

NÄCHSTER HALT VENUS

Die Ergebnisse sind ermutigend für die bevorstehenden zwei Vorbeiflüge der Venus, eines Planeten, der seit dem Ende der Venus Express-Mission im Jahr 2015 nicht mehr von einem europäischen Raumschiff besucht wurde und derzeit nur von einer japanischen Mission namens Akatsuki umkreist wird.

BepiColombo bei der Venus. Bildnachweis: ESA / ATG medialab

“ Jetzt, da wir wissen, wozu dieses innovative Instrument in der Lage ist, können wir uns darauf konzentrieren, während der beiden Vorbeiflüge der Venus so viel wie möglich herauszuholen „, sagt Johannes. “ Gleiches gilt für die anderen Instrumente. Dadurch können wir das wissenschaftliche Potenzial der gesamten Mission auf eine Weise maximieren, die wir bei der Entwicklung nicht unbedingt vorausgesehen haben. „

BepiColombo wird am 15. Oktober zum ersten Mal in einer Entfernung von etwa 10 630 km an der Venus vorbeifahren. Der zweite Vorbeiflug des Raumschiffs auf dem Planeten im August 2021 wird ihn etwa 550 km von der Venusoberfläche entfernt näher bringen als die Umlaufbahn von Akatsuki.

“ Es gibt Instrumente, darunter MERTIS und das Ultraviolett-Spektroskop PHEBUS, mit denen Messungen an der Venus durchgeführt werden können, die wir mit keiner früheren Mission durchführen konnten „, sagt Jörn. “ Wir werden in der Lage sein, viele Daten über die dichte Atmosphäre der Venus zu erhalten, die denen der sowjetischen Missionen Venera 15 und 16 in den 1980er Jahren ähneln werden. Dies wird einen einzigartigen Vergleich liefern. „

Ich freue mich sehr auf den Venus-Fly-By. Mal schauen was und BepiColompo über die Venus erzählt. Auch wenn die Chance aufgrund der Entfernung gering ist Phosphin nachzuweisen könnten aktuelle Messergebnisse eine Venus-Mission neue anreize geben. Eine gute Chance Phosphin nachzuweisen wird wohl der 10 August 2021 beim nächsten Venus-FlyBy aus 552 km Entfernung sein. Aber die erste Chanche für eine Messung aus 10.000 Km Entfernung ist ja auch nicht schlecht. Hey, man hat zwei Versuche – das ist doch was gutes.

Christian Dauck

Noch wenige tage bis zum Swing-By-Manöver: Merkur-Sonde BepiColombo nimmt Venus ins Visier

Die Sonde nutzt auf ihrer Reise zum innersten Planeten die Anziehungskraft der Venus für Bahn- und Geschwindigkeitsänderung.

Auch wenn der Phosphin (Biomarker) nachweiß nicht auf Anhieb gelingt wird es ein interessanter und spannender Venus-Vorbeiflug. Schön ist das es da was auf der Venus gibt was Wissenschaftler sich nicht erklären können, ich mag sowas – Spannung Pur!

Christian Dauck
Bei ihrem zweiten von insgesamt neun Swing-By-Manövern wird sich die Doppelraumsonde BepiColombo am 15. Oktober um 05.57 MESZ der Venus auf 10.663 Kilometer nähern.
Illustr.: ESA/ATG medialab

Graz – Im Dezember 2025 soll die europäisch-japanische Sonde BepiColombo ihr Ziel, den Planeten Merkur, erreichen. Auf dem beschwerlichen Weg dorthin braucht es allerdings insgesamt neun Swing-By-Manöver bei anderen Planeten. Das zweite dieser Manöver steht nun unmittelbar bevor: Nachdem sich BepiColombo im vergangenen März an der Erde Schwung geholt hatte, wird sich die Sonde Mitte Oktober der Venus annähern. Die Forscher vom Institut für Weltraumforschung (IWF) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) warten gespannt auf die Daten, die die drei Messgeräte der Mission, an denen sie führend beteiligt waren, sammeln werden.about:blank

Spannung vor der Venus-Annäherung

Am 15. Oktober in den frühen Morgenstunden wird sich der Instrumententräger mit seinen beiden Satelliten MPO und MMO an Bord dem Planeten Venus auf 10.663 Kilometer annähern, um die Geschwindigkeit und Flugbahn in Richtung Merkur anzupassen. Die Venus ist ähnlich groß wie die Erde und jener Planet, der auf seiner Umlaufbahn der Erde mit einem minimalen Abstand von 38 Millionen Kilometern am nächsten kommt.

Nach jüngst vermeldeten Hinweisen auf mögliches Leben in der Atmosphäre der Venus, rückt der Planet, der sich in eine dichte Wolkendecke hüllt, noch stärker in den Blickpunkt der Astronomen.

© Bild: ESA

Mehrere Instrumente an Bord der Satelliten können auch schon bei Venus eingesetzt werden. Das Grazer IWF ist an den Magnetfeldmessgeräten (MMO-MGF und MPO-MAG) auf beiden Raumsonden beteiligt. Sie sind während der rund fünftägigen Venus-Kampagne durchgehend eingeschaltet. Aus Sicht von IWF-Wissenschafter Martin Volwerk verspricht die Flugbahn während des ersten Venus-Vorbeiflugs interessante Daten hinsichtlich der magnetischen Aktivität rund um den Planeten, auf dem Temperaturen bis zu 500 Grad herrschen.

3D-Modell des Magnetometers MMO-MGF.
Illustr.: Esa

Magnetfeld im Visier

„Wir können beobachten, wie sich die Aktivität des Magnetfeldes verändert, während sich BepiColombo dem Planeten nähert und sich dann wieder von ihm in kaum erforschte Magnetschweif-Regionen entfernt,“ hoffte Volwerk. Das Magnetometer auf dem japanischen Orbiter (MMO-MGF) wurde unter der Federführung des IWF in Kooperation mit dem japanischen Weltraumforschungsinstitut (ISAS/JAXA) und der TU Braunschweig entwickelt und gebaut.

Die Ionen-Kamera (PICAM) ist ein Massenspektrometer für Ionen. Es konzentriert sich auf Messungen in Regionen, in denen ein ausreichender Ionenfluss und damit eine verwertbare Signalstärke zu erwarten ist. „Wir konnten im Vorfeld die Betriebssoftware unseres Sensors an Bord der europäischen Raumsonde aktualisieren. In dieses Update sind direkt Erkenntnisse aus dem Earth-Flyby eingeflossen und wir gehen davon aus, dass sich das sehr positiv auf die Messergebnisse auswirken wird“, erklärt Harald Jeszenszky vom Grazer PICAM-Team. PICAM wird ungefähr 28 Stunden in Betrieb sein.

Die Ionen-Kamera PICAM.

Test für die Merkur-Mission

Die Signallaufzeit zwischen den Bodenstationen auf der Erde und der im Oktober 2018 gestarteten Raumsonde beträgt mittlerweile über neun Minuten. Das macht den Venus-Vorbeiflug zu einem ersten echten Test unter jenen Bedingungen, die ab 2026 bei dem noch am wenigsten erforschten Planeten Merkur herrschen werden. Zuvor muss die Sonde aber noch ein weiteres Mal an der Venus und weitere sechs Mal am Merkur vorbei fliegen, um den Schub zu drosseln um schließlich in die richtige Umlaufbahn einzuschwenken.about:blank

An der Mission zum Planeten Merkur sind sowohl die Europäische Weltraumbehörde (ESA) als auch die Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) beteiligt. Die beiden Module werden den Planeten von einander ergänzenden Umlaufbahnen aus beobachten. Insgesamt tragen sie mehr als ein Dutzend Messinstrumente. Merkur zählt – aufgrund seiner Nähe zur Sonne – zu den am wenigsten erforschten Planeten im inneren Sonnensystem. Vor BepiColombo hat es mit Mariner 10 in den Jahren 1974 und 1975 sowie dem Messenger-Orbiter von 2011 bis 2015 erst zwei erfolgreiche Merkur-Missionen gegeben. (red, APA, 7.10.2020)

Quelle: https://www.derstandard.at/story/2000120550184/merkur-sonde-bepicolombo-nimmt-venus-ins-visier



Der erste BEPI VENUS FLYBYS AUF DEN PUNKT GEBRACHT

Datum15. Oktober 2020
Zeit03:58 UTC und 13:57 UTC
Höhe10720 km 
Betriebszeit  ca. 2 Tage vor und 2 nach dem nächsten Anflug
Nutzlasten betriebenMMO : MPPE, MGF, PWI
MPO : ISA, MERTIS, MGNS, MEHR, MPO-MAG, PHEBUS, SERENA 
MTM : MCAM1 / 2/3, BERM

ERSTER VORBEIFLUG

Nach den Instrumententests, die während des Vorbeiflugs am 10. April 2020 durchgeführt wurden, wird der erste Venus-Vorbeiflug die erste Gelegenheit sein, Instrumente für wissenschaftliche Zwecke in einer planetarischen Umgebung einzusetzen. 

Der Vorbeiflug an der Venus findet am 15. Oktober 2020 , fast zwei Jahre nach dem Start, um 03:58:31 UTC (Closest Approach, CA) statt.

Wie Abbildung 1 zeigt, wird sich BepiColombo von Tag auf den Planeten nähern und – angesichts der rückläufigen Rotation der Venus – fast zum Zeitpunkt der Überquerung des Bugschocks auf der Abendseite am nächsten kommen.

Die minimale Höhenentfernung vom Zentrum des Planeten beträgt 16771,5 km (das entspricht 10720,5 km über der Planetenoberfläche). Die Entfernung von der Erde beträgt 1,16 AE und von der Sonne 0,71 AE.

Die scheinbare Winkelgröße des Planeten bei nächster Annäherung beträgt etwa 42 °.

Daher wird der Vorbeiflug in einer Höhe über der Oberfläche von ungefähr 2 Venusradien stattfinden, und es wird erwartet, dass das Raumschiff den Bugschock ungefähr zur CA-Zeit überquert; Die Ionopause wird stattdessen später, wenn sie sich zum ersten Mal im Heckbereich befindet, bei <10 RV (Eingang) und ein zweites Mal viel später (Ausgang) überschritten. Das Verlassen des Bugschocks wird voraussichtlich noch später erfolgen.

Die Flyby # 1-Konfiguration ist sowohl für atmosphärische als auch für ionosphärische / magnetosphärische Untersuchungen der Venus-Umgebung optimal.

Quelle: https://www.cosmos.esa.int/web/bepicolombo-flyby/venus1flyby


Die Raumsonde wird die Venus im zufälligen Vorbeiflug nach Leben durchsuchen

BepiColombo-Funktion

Es ist ein Märchenbuch, das über die Kultur hinausgeht: Sie ist ein giftiger Hölleneintopf mit einer Oberflächentemperatur, die Blei schmelzen könnte. Er ist ein halb europäischer, halb japanischer Satellit auf dem Weg zu einem anderen Ort. Trotz der Versprechungen, die er gemacht hat, trotz seiner früheren Gefühle, fühlt sich „irgendwo anders“ plötzlich sehr weit weg. Zusammen könnten sie Verbrechen bekämpfen , um die Existenz von Leben – oder zumindest Phosphin – in der Atmosphäre der Venus zu beweisen.

Vor ein paar Tagen wurde bekannt, dass Phosphin in der Atmosphäre der Venus nachgewiesen wurde (nur für den Fall, dass Sie dieses Bit verpasst haben). Phosphin ist eine ungewöhnliche chemische Signatur, die auf der Venus nachgewiesen werden kann, da es auf der Erde nur auf zwei Arten hergestellt wird: durch künstliche chemische Reaktionen und durch Zerfall organischer Stoffe. Außerhalb des Planeten kennen wir nur eine andere Quelle: Tief im Inneren von Gasriesen.

Es gibt einen deutlichen Mangel an Menschen, die auf unserem Schwesterplaneten fortschrittliche chemische Verfahrenstechnik betreiben, was die Nummer 1 zu sein scheint. Wie Sie wahrscheinlich wissen, ist die Venus auch kein Gasriese. Das Vorhandensein von zerfallender organischer Substanz auf der Oberfläche erscheint ebenfalls unwahrscheinlich, da die Atmosphäre der Venus so dicht ist, dass es keine Asteroidenkrater gibt, die kleiner als 3 km sind. Eingehende Objekte mit einem Durchmesser von weniger als 50 m verbrennen, bevor sie den Boden erreichen. Der atmosphärische Druck der Venus ist so hoch, dass Arten von Lavaströmen entstehen, die auf der Erde nicht zu sehen sind: sogenannte „Pfannkuchen-Kuppeln“. Werfen Sie die milden Temperaturen von 471 ° C ein, und die Oberfläche ist nicht das, was Sie als „freundlich“ zum Leben bezeichnen würden. Kurz gesagt, wir haben keine gute Erklärung dafür, woher das Phosphin kommen könnte, oder sogar eine Bestätigung, dass es überhaupt existiert.

Aber hier könnte BepiColombo in der Lage sein, der Welt einen Gefallen zu tun. Die an Quecksilber gebundene Sonde wird am 15. Oktober 2020 an der Venus vorbeischleudern. Wenn sie zum ersten Mal vorbeifliegt, ist sie mit 10.663 km über der Oberfläche ziemlich weit entfernt. Im August 2021 wird BepiColombo jedoch viel näher sein – bis zu 550 km.

Mertis. Image by the ESA

Auf BepiColombo gibt es ein Instrument namens MERTIS (Mercury Radiometer und Thermal Infrared Spectrometer). Es wurde entwickelt, um die Oberflächenzusammensetzung von Quecksilber zu untersuchen, indem der Gehalt des von der Oberfläche reflektierten Lichts gemessen wird. Theoretisch könnte BepiColombo dieses Instrument verwenden, um in der Venusatmosphäre nach Phosphin zu suchen.

„Es gibt tatsächlich etwas im Spektralbereich von MERTIS“, sagt Jörn Helbert vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Co-Leiter des MERTIS-Instruments. „Wir sehen jetzt, ob unsere Sensibilität gut genug ist, um Beobachtungen zu machen.“

Der zweite Vorbeiflug im nächsten Jahr wird voraussichtlich eine viel bessere Chance haben, Phosphin nachzuweisen als der erste. „Wir könnten möglicherweise Phosphin nachweisen“, sagte Johannes Benkhoff von der ESA, BepiColombos Projektwissenschaftler, gegenüber Forbes. „Aber wir wissen nicht, ob unser Instrument empfindlich genug ist.“

Laut den Wissenschaftlern wird dieser Nachweisversuch an der Grenze dessen liegen, wofür MERTIS entwickelt wurde, was bedeutet, dass selbst ein negatives Ergebnis nicht unbedingt bedeutet, dass Phosphin nicht vorhanden ist. BepiColombo ist jedoch das einzige Raumschiff in der Region, das ausgerüstet ist, um nach Phosphin zu suchen, und dies vor jeder Sonde, die wir von der Erde aus starten könnten.

Wenn BepiColombo nachweist, dass sich Phosphin in der Venusatmosphäre befindet, würde dies nicht automatisch bedeuten, dass das Phosphin aus einer organischen Quelle stammt. Aber es wäre eine Bestätigung dafür, dass eine chemische Reaktion, die wir nicht leicht erklären können, an einem Ort stattfindet, an dem sie nicht sein sollte. Wenn sich herausstellt, dass die Ursache das Ergebnis eines bisher unbekannten chemischen Prozesses ist – möglicherweise eines, der nur in der Umgebung der Venus vorkommt -, wäre das aufregend. Wenn sich herausstellen würde, dass es durch irgendeine Art von Leben verursacht wurde, würde dies bedeuten, dass wir nicht allein im Universum waren.

Die Chancen, dass wir mikroskopisch kleines Leben in den Wolken der Venus finden, sind gering, aber nicht Null. Viele Augen werden auf BepiColombo trainiert, wenn es im Oktober an der Venus vorbeischießt und am 10. August 2021 wieder zurückkehrt.

ÜbersetzteQuelle (Automatiesert): https://www.extremetech.com/extreme/315304-space-probe-will-search-venus-for-life-in-fortuitous-flyby

Man wird es versuchen: BepiColombo kann möglicherweise beim Venus-Flyby nach Lebenszeichen bzw. Phosphin suchen

In A Complete Fluke, A European Spacecraft Is About To Fly Past Venus – And Could Look For Signs Of Life

Earlier this week, scientists announced the discovery of phosphine on Venus, a potential signature of life. Now, in an amazing coincidence, a European and Japanese spacecraft is about to fly past the planet – and could confirm the discovery.

BEPICOLOMBO verabschiedet sich von der Erde und fliegt Richtung Merkur.

Der Hype um die Meldung ist real, kann ich als Fan der Astrobiologie natürlich verstehen. Ein versuch mit Bepicolompo ist natürlich Phantastisch und ein Versuch wert. Natürlich bin ich von der Meldung total begeistert aber mit dem wissen das die Instrumente dafür nicht bzw. nicht für den Nachweiß von Phosphin gebaut wurden.

Es zu versuchen ist aber richtig, man sollte jede Chance nutzen. So sehe ich das als Fan der Astrobiologie.

Christian Dauck

BepiColombo at Venus
BepiColombo is just weeks away from its first of two Venus flybys. ESA/ATG MEDIALAB

On Monday, September 14, a team of scientists said they had found evidence for phosphine in the atmosphere of Venus. The region in which it was found, about 50 kilometers above the surface, is outside the harsh conditions on the Venusian surface, and could be a habitat for airborne microbes.

To find out for sure, we will need to send a mission into the Venusian atmosphere to look for such life. Several proposals are on the table, with the closest being a spacecraft from the U.S. company Rocket Lab that could send a probe into the atmosphere as soon as 2023.

As far as we know, the phosphine in the atmosphere of Venus could have been produced by life, although it’s possible it could also be produced by an unknown non-biological process. Before missions start launching to Venus to find out, however, scientists will want to know for sure if phosphine is really present.

And as luck would have it, a joint mission comprising two spacecraft – one from the European Space Agency (ESA) and the other from the Japanese space agency (JAXA) – is about to fly past Venus that could tell us for sure.

BepiColombo, launched in 2018, is on its way to enter orbit around Mercury, the innermost planet of the Solar System. But to achieve that it plans to use two flybys of Venus to slow itself down, one on October 15, 2020, and another on August 10, 2021.

FRANCE-GUIANA-SPACE-ARIANE
BepiColombo launched on October 19, 2018. AFP VIA GETTY IMAGES

The teams running the spacecraft already had plans to observe Venus during the flyby. But now, based on this detection of phosphine from telescopes on Earth, they are now planning to use both of these flybys to look for phosphine using an instrument on the spacecraft.

“We possibly could detect phosphine,” says ESA’s Johannes Benkhoff, BepiColombo’s Project Scientist. “But we do not know if our instrument is sensitive enough.”

The instrument on the European side of the mission, called MERTIS (MErcury Radiometer and Thermal Infrared Spectrometer), is designed to study the composition of the surface of Mercury. However, the team believe they can also use it to study the atmospheric composition of Venus during both flybys.

On this first flyby, the spacecraft will get no closer than 10,000 kilometers from Venus. That’s very far, but potentially still close enough to make a detection.

“There actually is something in the spectral range of MERTIS,” says Jörn Helbert from the German Aerospace Center, co-lead on the MERTIS instrument. “So we are now seeing if our sensitivity is good enough to do observations.”

Venus volcanoes
Phosphine could be a biosignature of life in the Venusian atmosphere. NASA/JPL-CALTECH/PETER RUBIN

As this first flyby is only weeks away, however, the observation campaign of the spacecraft is already set in stone, making the chance of a discovery slim. More promising is the second flyby next year, which will not only give the team more time to prepare, but also approach just 550 kilometers from Venus.

“[On the first flyby] we have to get very, very lucky,” says Helbert . “On the second one, we only have to get very lucky. But it’s really at the limit of what we can do.”

If a detection can be made, it would provide independent verification of the presence of phosphine in the atmosphere of Venus. And for future missions planning to visit the planet, which alongside Rocket Lab’s mission includes potential spacecraft from NASA, India, Russia, and Europe, that could be vital information.

Even if the first flyby is unsuccessful in detecting phosphine, the team plan to use lessons learned to revise their observations for the second flyby. And it just might be that this mission, in a happy coincedence, could contribute to a major scientific discovery before it even reaches its intended target.

“It’s kind of perfect timing,” says Helbert . “Now [the flyby] is even more exciting.”


Orginalmeldung mit Google übersetzt:

In einem kompletten Zufall fliegt ein europäisches Raumschiff an der Venus vorbei – und könnte nach Lebenszeichen suchen

BepiColombo bei der Venus
BepiColombo ist nur wenige Wochen von seinem ersten von zwei Venus-Vorbeiflügen entfernt. ESA / ATG MEDIALAB

Anfang dieser Woche kündigten Wissenschaftler die Entdeckung von Phosphin auf der Venus an, einer möglichen Signatur des Lebens. Nun ist es ein erstaunlicher Zufall, dass ein europäisches und japanisches Raumschiff am Planeten vorbeifliegen wird – und könnte die Entdeckung bestätigen.

Am Montag, dem 14. September, sagte ein Team von Wissenschaftlern, sie hätten Hinweise auf Phosphin in der Atmosphäre der Venus gefunden . Die Region, in der es gefunden wurde, etwa 50 Kilometer über der Oberfläche, befindet sich außerhalb der rauen Bedingungen auf der venusianischen Oberfläche und könnte ein Lebensraum für Mikroben in der Luft sein.

Um sicher zu sein, müssen wir eine Mission in die venusianische Atmosphäre schicken, um nach einem solchen Leben zu suchen. Es liegen mehrere Vorschläge vor, von denen das nächste ein Raumschiff der US-amerikanischen Firma Rocket Lab ist , das bereits 2023 eine Sonde in die Atmosphäre schicken könnte.

Soweit wir wissen, könnte das Phosphin in der Atmosphäre der Venus durch das Leben produziert worden sein, obwohl es möglicherweise auch durch einen unbekannten nicht-biologischen Prozess produziert werden könnte. Bevor Missionen zur Venus starten, um dies herauszufinden, sollten Wissenschaftler jedoch sicher wissen, ob Phosphin wirklich vorhanden ist.

Und wie es das Glück wollte, fliegt eine gemeinsame Mission aus zwei Raumfahrzeugen – eines von der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) und das andere von der japanischen Weltraumagentur (JAXA) – an der Venus vorbei, die uns sicher sagen könnte.

BepiColombo, das 2018 gestartet wurde, ist auf dem Weg in die Umlaufbahn um Merkur , den innersten Planeten des Sonnensystems. Um dies zu erreichen, ist geplant, zwei Vorbeiflüge der Venus zu verwenden, um sich zu verlangsamen, einen am 15. Oktober 2020 und einen am 10. August 2021.

FRANKREICH-GUIANA-SPACE-ARIANE
BepiColombo wurde am 19. Oktober 2018 gestartet. AFP ÜBER GETTY IMAGES

Die Teams, die das Raumschiff betreiben, hatten bereits Pläne, die Venus während des Vorbeiflugs zu beobachten . Basierend auf diesem Nachweis von Phosphin aus Teleskopen auf der Erde planen sie nun, beide Vorbeiflüge zu verwenden, um mithilfe eines Instruments am Raumschiff nach Phosphin zu suchen.

„Wir könnten möglicherweise Phosphin nachweisen“, sagt Johannes Benkhoff von der ESA, Projektwissenschaftler von BepiColombo. „Aber wir wissen nicht, ob unser Instrument empfindlich genug ist.“

Das Instrument auf europäischer Seite der Mission, MERTIS (MErcury Radiometer und Thermal Infrared Spectrometer), soll die Zusammensetzung der Oberfläche von Quecksilber untersuchen. Das Team glaubt jedoch, dass es damit auch die atmosphärische Zusammensetzung der Venus während beider Vorbeiflüge untersuchen kann.

Bei diesem ersten Vorbeiflug wird das Raumschiff nicht näher als 10.000 Kilometer von der Venus entfernt sein. Das ist sehr weit, aber möglicherweise immer noch nah genug, um eine Erkennung durchzuführen.

„Es gibt tatsächlich etwas im Spektralbereich von MERTIS“, sagt Jörn Helbert vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Co-Leiter des MERTIS-Instruments. „Wir sehen jetzt, ob unsere Sensibilität gut genug ist, um Beobachtungen zu machen.“

Venusvulkane
Phosphin könnte eine Biosignatur des Lebens in der venusianischen Atmosphäre sein. NASA / JPL-CALTECH / PETER RUBIN

Da dieser erste Vorbeiflug jedoch nur noch wenige Wochen entfernt ist, ist die Beobachtungskampagne des Raumfahrzeugs bereits in Stein gemeißelt, wodurch die Chance auf eine Entdeckung gering ist. Vielversprechender ist der zweite Vorbeiflug im nächsten Jahr, bei dem das Team nicht nur mehr Zeit für die Vorbereitung hat, sondern sich auch nur 550 Kilometer von der Venus entfernt nähert.

„[Beim ersten Vorbeiflug] müssen wir sehr, sehr viel Glück haben“, sagt Helbert. „Beim zweiten müssen wir nur sehr viel Glück haben. Aber es ist wirklich an der Grenze dessen, was wir tun können. “

Wenn ein Nachweis durchgeführt werden kann, würde dies eine unabhängige Überprüfung des Vorhandenseins von Phosphin in der Atmosphäre der Venus ermöglichen. Und für zukünftige Missionen, die planen, den Planeten zu besuchen, der neben der Mission von Rocket Lab potenzielle Raumschiffe der NASA, Indiens, Russlands und Europas umfasst, könnten dies wichtige Informationen sein.

Selbst wenn der erste Vorbeiflug beim Nachweis von Phosphin nicht erfolgreich ist, plant das Team, die gewonnenen Erkenntnisse zu nutzen, um die Beobachtungen für den zweiten Vorbeiflug zu überarbeiten. Und es könnte sein, dass diese Mission in einem glücklichen Zufall zu einer wichtigen wissenschaftlichen Entdeckung beitragen könnte, bevor sie überhaupt ihr beabsichtigtes Ziel erreicht.

„Es ist eine Art perfektes Timing“, sagt Helbert. „Jetzt ist [der Vorbeiflug] noch aufregender.“

Weltraumforschung:Gibt es Leben auf der Venus? / BebiColombo: Wertvoller Abstecher zur Venus

Bislang sprach wenig dafür, dass es auf der Venus Leben geben könnte. Doch zwei Forscherteams haben nun unabhängig voneinander das Gas Phosphin auf dem Planeten nachgewiesen – ein Hinweis auf biologische Prozesse.

Als Fan der Astrobiologie bin ich von dieser Meldung natürlich begeistert. Die hab ich schon Montagabend vernommen. Nur waren einige Journalisten bei ihrem Textentwurf wohl ziemlich euphorisch das man das Gefühl hatte „Man hat leben auf der Venus entdeckt“.

Ich finde das auch super, bleibe bei solchen Meldungen aber auch realistisch und entspannt. Es gibt ein möglichen Indiz bzw. Biomarker- die Forscher haben aber nicht gesagt… Trotzdem ist die Meldung natürlichbahnbrechend und könne neue Impulse in der Venus-Forschung setzten.

Christian Dauck

„Als wir in den Messergebnissen die ersten Anzeichen für Phosphin in der Venus-Atmosphäre sahen, war das für uns ein Schock“ – so erzählt es Jane Greaves, Astrobiologin an der Universität Cardiff und Leiterin des internationalen Forschungsteams, das Messungen in der Atmosphäre unseres Nachbarplaneten vorgenommen hat. Dabei kamen die Wissenschaftler zu einem Aufsehen erregenden Ergebnis. Es gibt, sagt dieses Team, auf der Venus einen deutlichen Hinweis auf außerirdisches Leben: Das Gas Phosphin.

Venus

> Die Venus liegt – nach dem Merkur – der Sonne am nächsten.
> Mit einem Durchmesser von etwa 12.100 Kilometern ist die Venus etwas kleiner als die Erde.
> Die Venus hat eine sehr dichte Atmosphäre, die zu mehr als 96 Prozent aus Kohlenstoffdioxid besteht.

Venus – ein unwirtlicher Planet

Die Venus ist nicht jene Art Planet, auf dem man zuallererst nach außerirdischem Leben suchen würde. Auf ihrer Oberfläche ist es über 400 Grad heiß. Am Boden herrscht ein alles zerquetschender Druck von rund 90 bar. Die Venus-Atmosphäre besteht zu 95 Prozent aus dem Treibhausgas Kohlendioxid und die Wolken der Venus bestehen aus Tröpfchen ätzender Schwefelsäure.

Doch genau dort, in den hochliegenden Wolkenschichten, könnten sich Lebensformen verbergen. In 50 Kilometer Höhe herrschen nur noch angenehme 30 Grad. Der Druck liegt bei einem bar, ist also dem Luftdruck an der Erdoberfläche ähnlich.

In diesen hochliegenden Wolkenschichten haben nun zwei Teams mit Radioteleskopen unabhängig voneinander Phosphin entdeckt. Dieses Gas kann in der Natur nicht so ohne weiteres entstehen. Es besteht aus einem Phosphoratom, an das drei Wasserstoffatome gebunden sind. In einer Atmosphäre, in der ungebundener Sauerstoff vorhanden ist, kommt so ein Molekül nicht zustande, weil der Phosphor viel schneller mit dem Sauerstoff als mit dem Wasserstoff reagiert.

Ein Zeichen des Lebens

Auf der Erde kann Phosphin deshalb nur an Orten entstehen, an denen kein freier Sauerstoff in der Chemie mitmischt – im Untergrund von Mooren etwa. Auch im Darm von Fischen wurde Phosphin gefunden. Und im Kot von Pinguinen. Grundsätzlich aber ist Phosphin für Lebewesen, die auf Sauerstoff angewiesen sind, ein starkes Gift. Umgekehrt aber kann es für Lebewesen, deren Stoffwechsel keinen Sauerstoff benötigt, ein wichtiger Teil ihres Stoffwechsels sein. Bei der Suche nach Leben auf Planeten ohne Sauerstoffatmosphäre wird Phosphin deshalb von Astrobiologen als starker Biomarker eingeschätzt.

Venus im Fokus von Teleskopen

Im Juni 2017 richtete zunächst das James-Clerk-Maxwell-Teleskop auf Hawaii seine Radioantenne auf die Venus. Und stieß prompt auf Phosphin in den Venuswolken. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler blieben dem Ergebnis gegenüber aber skeptisch.

Sie begannen alle Wege zu prüfen, auf denen Phosphin auf der Venus auch ohne das Zutun von Alien-Mikroben erzeugt werden könnte: Blitze in der Atmosphäre, Vulkanausbrüche, die chemische Reaktion von aufgewirbelten Mineralien mit der Schwefelsäure der Wolken. Doch die Computersimulationen zeigten: Auf diesem Weg konnte höchsten ein Zehntausendstel der Menge an Phosphin erzeugt werden, die man im Radiolicht der Venus entdeckt hatte. Im März 2019 bestätigten dann auch Messungen mit dem ALMA-Teleskopverbund der Europäischen Südsternwarte in Chile das überraschend große Phosphin-Vorkommen in den Venuswolken.

Mikroorganismen in Venuswolken?

Seit Jahrzehnten wundern sich Astronomen bereits über unerklärliche, sich ständig verändernde dunkle Flecken in den Wolken der Venus, die sich zeigen, wenn die Wolkenhülle des Planeten im Bereich des UV-Lichts betrachtet wird. Dieses Phänomen nährte bereits Spekulationen über in den Venuswolken schwebende Mikroorganismen. Sollte es Venus-Mikroben tatsächlich geben, müssten sie einen äußerst raffinierten Weg gefunden haben, um mit bis zu 90 Prozent Schwefelsäuregehalt in den Wolkentröpfchen der Venus umgehen zu können.

Für irdische Mikroben sind bereits mehr als fünf Prozent Säuregehalt tödlich. Außerdem tendieren die Wolken-Tröpfchen dazu, im Lauf der Zeit größer zu werden und in die tieferen, heißen Wolkenschichten der Venus abzusinken und dort zu verdunsten. Doch Astrobiologen könnten sich vorstellen, dass das sogar fester Bestandteil des Lebenszyklus der Venusorganismen ist. Sie könnten beim Austrocknen Sporen bilden, die von Aufwinden in die Höhe getragen werden, um sich dort zu neuen Mikroben zu entwickeln.

Venus-Missionen

Was tatsächlich in den Venuswolken vor sich geht, werden nur Raumsonden feststellen können. Russland plant im Jahr 2026 oder 2031 die traditionsreiche Reihe seiner Venusflüge fortzusetzen. Die Sonde Venera-D könnte dann auch einen Ballon oder ein solarbetriebenes Fluggerät in die obere Venusatmosphäre entlassen, um nachzuschauen, ob die Venus-Mikroben tatsächlich existieren. Die NASA verfügt über entsprechende Konzepte und Russland wäre an einer Zusammenarbeit interessiert.

Quelle: https://www.tagesschau.de/inland/leben-venus-101.html


Merkur-Sonde BepiColombo: Wertvoller Abstecher zur Venus – Flyby am 16. Oktober 2020

Die Raumsonde BepiColombo soll den Merkur erforschen. Auf dem Weg dahin holt sie an der Venus Schwung. Forscher lassen sich die Gelegenheit nicht entgehen.

Das die Forscher ihre Forschung kurz vor der Beobachtungskampange der Venus in einem Monat, präsentieren mag da wohl Zufall sein. Gibt den Forschern aber auch die Möglichkeit die Venus mit einem andere Augen zu betrachten. Eine Erklärung über das Anzeichen für Phosphin sollte man hier aber nicht erwaten. Trotzdem wird der Flyby von Bepicolombo am 16. Oktober an der Venus, interessant und natürlich Wertvoll

In gut einem Jahr werden auf der Erde viele Teleskope auf die Venus gerichtet werden. Denn am 15. Oktober 2020 ergibt sich eine seltene Gelegenheit, unseren Nachbarplaneten gleichzeitig aus verschiedenen Perspektiven zu beobachten, wenn die europäisch-japanische Raumsonde BepiColombo auf dem Weg zum Merkur mit einem Schwerkraftmanöver dort zum ersten Mal Schwung holt.

Die koordinierte Beobachtungskampagne war am Mittwoch ein Thema beim EPSC-DPS Joint Meeting, der Tagung von Planetenforschern, in Genf. Um 08:38 Uhr MESZ erreichte BepiColombo mit 10.000 Kilometern die größte Nähe zur Venus, erläuterte Yeon Joo Lee (TU Berlin). Die Sonde nähere sich von der Tagseite, sagte sie, und schwenke während des Vorbeiflugs zur Nachtseite. Dabei ergäben sich Überschneidungen sowohl mit der japanischen Sonde Akatsuki, die den Planeten seit 2015 umkreist, als auch mit erdgebundenen Observatorien: Mit Akatsuki, die sich zu dieser Zeit ziemlich genau über der Tag-Nacht-Grenze befinde, könne BepiColombo den Venusmittag bis -nachmittag in den Blick nehmen, mit den irdischen Teleskopen beobachtet sie den späten Morgen bis Mittag. Bisher seien das kanadisch-französische Observatorium CFHT und das Infrarotteleskop IRTF der NASA, beide auf Hawaii, an der Kampagne beteiligt. Lee hofft aber, dass noch mehr Observatorien hinzukommen werden.

ESA
Die wissenschaftlichen Ziele der insgesamt zwei Flybys (Bild: ESA)

Solange Astronomen auf Beobachtungen mit optischen Teleskopen von der Erde aus beschränkt waren, war die Venus ein frustrierendes Studienobjekt, ist ihre Oberfläche doch ständig von dichten Wolken verdeckt. Seit Raumsonden und Sensoren für andere Spektralbereiche zur Verfügung stehen, hat sich das Wissen über den Planeten deutlich erweitert. Dabei sind auch die einst als Hindernis empfundenen Wolken selbst in den Fokus gerückt. So misst Akatsuki die Höhe der Wolken und deren Schwankungen im zeitlichen Verlauf sowie deren Temperaturen, zum ersten Mal auch auf der Nachtseite. Eine offene Frage sei es, ob die tagsüber zu den Polen gerichtete Zirkulation der Luftmassen auch nachts erfolge, sagte Takeshi Imamura (University of Tokyo). Die bisherigen Daten deuteten darauf hin, dass diese Bewegung sich nachts in Richtung Äquator umkehre, erforderten aber noch genauere Analysen.

Auch erstmals in den Wolken beobachtete Muster wie Schwaden, Wirbel oder Scherwellen können noch nicht befriedigend erklärt werden. Im Januar 2019 habe sich ein Wirbel über zehn Tage gehalten, sagte Javier Peralta (ISAS/JAXA). Missionsleiter Masato Nakamura (JAXA) verwies auf eine bogenförmige Struktur, die fünf Tage lang beobachtet werden konnte und möglicherweise mit der Tag-Nacht-Grenze zusammenhing. Eine Nord-Süd-Asymmetrie bei den Winden, die von September 2016 bis April 2017 mit dem Ultraviolettdetektor bei 365 Nanometern beobachtet werden konnte, nicht aber bei 283 Nanometern, könnte von einer bislang noch unbekannten, absorbierenden Substanz verursacht worden sein, ebenso wie unerwartet hohe Kontraste in den Aufnahmen von den Wolken.

Eine ganz große Frage ist aber die nach der „Superrotation“: Die Atmosphäre der Venus rotiert 60-mal so schnell wie der Planet selbst. Durch die Sonnenstrahlung bewirkte thermische Gezeitenkräfte könnten hierbei eine Rolle spielen, vermutet Nakamura. Allerdings harrt auch die extrem langsame und zudem rückläufige, also gegen die Umlaufrichtung gerichtete Rotation der Oberfläche noch einer Erklärung. Irgend etwas muss in der Vergangenheit passiert sein, möglicherweise eine Kollision mit einem anderen Himmelskörper, die nicht nur die Rotation beeinflusst, sondern die Venus auch zu einem lebensfeindlichen Planeten gemacht hat.

Früher könnte es dort flüssiges Wasser bei Temperaturen zwischen 20 und 40 Grad Celsius gegeben haben, vermutete Michael Way (Nasa Goddard Space Flight Center). Doch vor etwa einer Milliarde Jahren scheint es zu einer massiven Freisetzung von Kohlendioxid gekommen zu sein. Seitdem ist es mit einem atmosphärischen Druck von 90 bar und Temperaturen von etwa 460 Grad Celsius an der Oberfläche extrem ungemütlich auf dem Planeten, der hinsichtlich der Größe ansonsten im Sonnensystem der Erde am ähnlichsten ist.

Quelle: https://www.heise.de/newsticker/meldung/BepiColombo-unterwegs-zum-Merkur-Wertvoller-Abstecher-zur-Venus-4534359.html