DARMSTADT / LONDON (IT BOLTWISE) – BepiColombo steht vor dem entscheidenden Schritt: Das Mercury Transfer Module soll sich vom interplanetaren Antriebssystem lösen und im freien Fall zum Merkur fliegen. An Bord sind die beiden Orbiter Mercury Planetary Orbiter (MPO) und Mercury Magnetosphere Orbiter (MIO), die erst Anfang April 2027 mit der Wissenschaft beginnen. Die Flugkontrolle am ESOC plant Korrekturen so präzise, dass spätes Eingreifen bei Problemen kaum möglich ist, weil Funksignale mehrere Minuten brauchen. Gleichzeitig muss das MTM extreme Temperatursprünge rund um Merkur überstehen, bevor die Sonden in ihre Umlaufbahnen einschwingen.
Der nächste Takt in der Mission BepiColombo wirkt im Kalender unspektakulär, technisch ist er jedoch ein Engpass: Am Donnerstag soll sich das Mercury Transfer Module (MTM) vom interplanetaren Antriebssystem lösen und danach im freien Fall Richtung Merkur bewegen. Dass es sich dabei um mehr als nur eine mechanische Trennung handelt, liegt an der zeitlichen und geometrischen Präzision, die für das anschließende Orbiteinschwingen nötig ist. Das MTM trägt die beiden Forschungssonden Mercury Planetary Orbiter (MPO) der ESA und Mercury Magnetosphere Orbiter (MIO) der JAXA, die bis zu diesem Moment mithilfe des solar-elektrischen Ionenantriebs gemeinsam transportiert wurden. Wenn die Abkopplung gelingt, beginnt für beide Orbiter die Phase, in der sie sich in ihre vorgesehenen Umlaufbahnen „eindrehen“ müssen – und damit in die eigentliche Wissenschaftsarbeit übergehen.
Rückblickend wird klar, warum der Zeitpunkt jetzt so wichtig ist. BepiColombo startete am 20. Oktober 2018 vom Weltraumbahnhof Kourou aus in Richtung inneres Sonnensystem; bis 2026 legte die Sonde rund 207 Millionen Kilometer zurück. Die Mission musste dabei mehrere Flybys nutzen – an der Erde, an der Venus und schließlich auch am Merkur selbst (dort sogar sechs). Merkur ist als Ziel deshalb so anspruchsvoll, weil er im „Nachbarschaftsbereich“ der Sonne liegt: In seiner Nähe beschleunigt eine Sonde rasant, und ohne vorherige Geschwindigkeitsdrosselung würde sie am Planeten vorbeischießen. Die drosselnde Wirkung entsteht dann über Gravitationseffekte während Vorbeiflügen, also über die gezielte Ausnutzung der Bahnmechanik statt über reine Brennstoffmanöver. Für das Team in der Flugkontrolle bedeutet das: Wer die Bahn nicht früh genug richtig „setzt“, muss später mit weniger Optionen auskommen.
Genau diese geringe Eingriffstiefe ist auch der Kern der heutigen Risikobetrachtung. Ein Funksignal benötigt von BepiColombo bis zur Erde etwa elfeinhalb Minuten; sollte nach dem Abkoppelereignis eine Korrektur aus dem Kontrollzentrum nötig sein, würde die Intervention erneut ungefähr die gleiche Zeit benötigen, bis sie bei der Sonde überhaupt ankommt. Danach verstreichen weitere elfeinhalb Minuten, bis klar wird, ob die Änderung funktioniert hat. In der Praxis heißt das: Die Flugkontrolle am europäischen Raumflugkontrollzentrum ESOC in Darmstadt muss die Abfolge so planen, dass sie im Normalfall nicht erst reagieren muss, sondern die kritischen Zustände vorhersagbar sind. Christoph Steiger, stellvertretender Leiter des Flugkontrollteams am ESOC, bringt die Konsequenz auf den Punkt: „Da finden Dinge statt, da gibt es keine zweite Chance.“ Das Zitat beschreibt weniger ein Gefühl als eine klare Systemlogik aus Lichtlaufzeit, Bahngeometrie und begrenzten Zeitfenstern für Manöver.
Doch selbst wenn die Flugplanung aufgeht, bleibt der technische Rahmen hart. Merkur ist nicht nur dynamisch, sondern auch thermisch extrem: Die Umgebung reicht von bis zu glutheißen 450 Grad Celsius auf der Tagseite bis zu minus 180 Grad auf der Nachtseite. Das MTM muss diese Sprünge aushalten, denn das Material und die Isolationsschicht sind nicht auf „gemütliche“ Konditionen ausgelegt, sondern auf die reale Strahlungs- und Umgebungslage in der Nähe des sonnennahen Gesteinsplaneten. Damit wird die Abkopplung auch zu einem Zuverlässigkeits- und Qualifikationscheck, bei dem Mechanik, Thermophysik und Flugbahn zusammenwirken. Wenn in den nächsten Monaten weitere Manöver anstehen, dann nicht als „Routine“, sondern als abgestimmte Abfolge, die sowohl die Bahnform als auch die Betriebsgrenzen im Blick behält.
Kommt das MTM-Trennmanöver wie geplant durch, dann folgt der nächste zeitliche Meilenstein bereits im Ablauf: Im November sollen beide Orbiter gemeinsam in ihre vorgesehenen Umlaufbahnen um Merkur eintreten, und erst im Dezember trennen sie sich endgültig voneinander, um getrennte wissenschaftliche Routen zu fliegen. Bis dahin übernimmt das Antriebssystem des europäischen Mercury Planetary Orbiter die Kontrolle über den weiteren Kurs. In den kommenden Wochen sind dafür noch mehrere Flugkorrekturen vorgesehen, bevor am 21. November das letzte Bremsmanöver folgt. Danach untersuchen die beiden Orbiter Merkur aus unterschiedlichen Höhen – ein Ansatz, der die Messungen ergänzt: Unterschiedliche Bahnhöhen beeinflussen Sensorreichweiten, Blickwinkel und damit die Art der Daten, die über Oberfläche, Plasmaumgebung und Magnetosphäre gewonnen werden können.
Worum es wissenschaftlich geht, ist zugleich eine Frage der Geologie, der Raumumgebung und der frühen Bedingungen im Sonnensystem. Die Gemeinschaftsmission von ESA und JAXA kostet rund zwei Milliarden Euro und adressiert mehrere Problemfelder: Vulkanismus und die von Kratern geprägte Oberfläche, außerdem die Exosphäre – also eine sehr dünne, aus Gasen bestehende Hülle ohne klassische Atmosphäre. Besonders zentral ist aber auch das Magnetfeld von Merkur. Als einziger Planet unseres Sonnensystems besitzt er ein Magnetfeld außerhalb der Erde, und genau diese Wechselwirkung mit dem Sonnenwind ist für die Mission ein Hauptanliegen. Ohne das Magnetfeld würde der Strom geladener Teilchen den Planeten ungebremster treffen, was in der Nähe des 58 Millionen Kilometer entfernten Merkurs besonders relevant wäre. Damit liefern die Messungen nicht nur einen Blick „auf Merkur“, sondern helfen auch beim Verständnis, wie planetare Magnetosphären Sonnenwindprozesse abpuffern.
Am Ende bündelt BepiColombo die Beobachtungen zu einer größeren historischen Frage: Wie entstanden die Bausteine des Sonnensystems, und warum hat sich Merkur über lange Zeiträume vergleichsweise wenig durch geologische Prozesse verändert? Laut ESA gilt die Merkurforschung in der Astronomie als „Schlüssel zur Entschlüsselung der Geschichte unseres Sonnensystems“. Der Grundgedanke dahinter ist die Analogie zur „kosmischen Zeitkapsel“: Wenn ein Körper im inneren Sonnensystem über Jahrmilliarden hinweg weniger stark umgebaut wurde, spiegeln heutige Eigenschaften oft ältere Entwicklungsphasen wider. Für Unternehmen und Entwickler in der Raumfahrt ist das indirekt ebenfalls spannend, weil die Mission nicht nur wissenschaftliche Daten erzeugt, sondern auch robuste Abläufe im Deep-Space-Betrieb demonstriert: präzise Flugkontrolle, zuverlässige Antriebs- und Trennlogik sowie Sensor- und Datenbetrieb über lange Zeiträume. Die aktuelle Abkopplung ist dabei der Moment, in dem aus Planung reale Flugphysik werden muss – und aus dem Erfolg folgt unmittelbar die nächste Phase der Untersuchung.
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