Per Express zur Göttin der Liebe
Im November 2005 soll die erste europäische Raumsonde zu unserem geheimnisvollen Nachbarplaneten Venus aufbrechen. Das Programmkomitee der ESA gab grünes Licht für die interplanetare Mission Venus Express. Um die Kosten möglichst niedrig zu halten, soll auf das Design der Raumsonde Mars Express zurückgegriffen werden, deren Start 2003 geplant ist.
Einstimmig votierte das ESA-Programmkomitee im Juli für den Beginn der Arbeiten an der interplanetaren Raumsonde Venus Express. Die Raumsonde wird damit den Reigen der ESA-Forschungsmissionen zu den inneren Planeten unseres Sonnensystems in einzigartiger Weise komplettieren: Mars Express zum roten Planeten (2003), BepiColombo zum Merkur (2011). Und nun zur Venus, zur römischen Göttin der Liebe. Der Starttermin von Venus Express im November 2005 ergibt sich aus der für den Flug notwendigen Planetenkonstellation.
Des Teufels irdischer Zwillingsplanet der Erde
Venus ähnelt in den Hauptparametern der Erde: Größe, Masse, Dichte sowie innerer Aufbau stimmen annähernd überein. Doch die Göttin entpuppt sich als ein Planet der Hölle. Mit annähernd 500°C ist es auf der Oberfläche so heiß, dass dort Metalle und Legierungen, wie Blei, Zink und Messing schmelzen würden. Ein globaler Schleier schneeweißer Schwefelsäurewolken verdeckt riesige dunkle Vulkanlandschaften, von Lavaströmen geformte gewaltige Tiefebenen, ausgedorrte Geröllwüsten, sengende Hitzetäler sowie Gebirge und Einschlagkrater. Nur 10% sind Hochland, zu dem die Plateaus Ishtar Terra mit dem 11 km hohen Maxwell Montes sowie Aphrodite Terra gehören. Sie sind vom Ausmaß her mit irdischen Kontinenten vergleichbar. In Aphrodite Terra liegt das riesige 2 km tiefe und bis zu 300 km breite Tal Diana Chasma.
Menschen würden über den Strukturen einen rötlich- bis orangefarben schimmernden Himmel erblicken, der an einen trüben Regentag auf der Erde erinnert. Dennoch ist alles andere als romantisch: Auf der Venusoberfläche herrscht ein Druck von 93 Bar, vergleichbar dem irdischen Druck in fast 1000 m Wassertiefe.
An diesen unwirtlichen Verhältnissen scheiterten die ersten sowjetischen Versuche, Landekapseln abzusetzen. Sie zerplatzten bereits in größeren Höhen. 1975 gelangen der sowjetischen Sonde Venera 9 nach ihrer weichen Landung erstmals Panoramabilder von der Venusoberfläche zur Erde zu funken. Der „direkte“ Blick gelang seit 1978 den Pioneer-, Venera- und Magellan-Raumsonden mittels spezieller Radartechnik beim Überfliegen der Venus. Die Bilder offenbaren eine sehr alte, nahezu unbeeinflußte Oberfläche. Da Wind, Regen und Ozeane nicht existieren, kann folglich Erosion kaum wirken. Auch scheint die schätzungsweise 100 km mächtige Planetenkruste als ein einziger Steinpanzer fest zu sitzen. Es gibt keine Anzeichen von Plattentektonik.
Venus als Studienobjekt der Erde
Die zu 96 % aus dem Treibhausgas Kohlendioxid bestehende Atmosphäre besitzt eine 100 km mächtige Wetterschicht (Erde: 10 km). Unzählige Lavatrichter lassen die Vermutung zu, dass Vulkane über Jahrmillionen Myriaden Tonnen von Kohlendioxid und Schwefel ausgepustet haben und damit jenen Treibhauseffekt ausgelöst haben, der bis heute anhält und den Planeten aufheizt. Infolge der Hitze sind Seen, Flußläufe und Meere – falls es Wasser auf der Venus gegeben haben sollte – verdampft. In den oberen Schichten der Venusatmosphäre schloss sich dann die Umweltkatastrophe. Der aufsteigende Wasserdampf wurde durch das UV-Licht der Sonne in seine Bestandteile zerlegt, der Wasserstoff verflüchtigte sich ins All.
Derartige Prozesse fanden ansatzweise auch auf der Erde statt, doch hier wirkten Regenschauer als atmosphärische Waschanlage. Wissenschaftler sehen deshalb in der Venus ein hervorragendes Studienobjekt, um viel über die frühen Erdjahre erfahren zu können. Vor allem die Klimatologen sind heiß auf die Venus-Daten. Denn der Nachbarplanet vermittelt uns ein eindrucksvolles Bild von dem, was für Auswirkungen ein langzeitiger Klimawechsel mit sich bringen würde. Die Wissenschaftler hoffen mit den Daten der Venus optimierte Klimamodelle erstellen zu können, mit denen sich Intensität und Folgen des irdischen Treibhauseffektes besser verstehen und berechnen lassen.
Dass unsere Klimamodelle noch lange nicht stimmig sind, beweist ihre Anwendung auf die Venus-Atmosphäre. Danach müsste es nämlich dort sehr viel heißer sein. Die Realität ist aber eine andere. Vielleicht kann Venus-Express diesen Anachronismus aufklären?
Wechselvolle Geschichte von Hoffnungen und Zwängen
Die europäische Venus-Raumsonde kann auf eine wechselvolle Geschichte zurückblicken. Die Idee für eine zweite Express-Mission entstand im März 2001, als die ESA nach Möglichkeiten suchte, Design und Know-How der 2003 startenden Mars-Express-Sonde erneut zu nutzen. Um die Entwicklungskosten so gering wie möglich zu halten, sollte auf bereits vorhandene Raumfahrtkomponenten, wie Plattform und wissenschaftliche Geräte zurückgegriffen werden. Diese Vorgehensweise ist keine Notlösung, sondern die Antwort der ESA zur Fortführung ihrer ehrgeizigen Ziele trotz anhaltend schrumpfender Budgets.
Was sich einfach und logisch anhört, erfordert jedoch ein Umdenken in Industrie und Wissenschaft. Neue Arbeits- und Managementtechniken müssen erarbeitet und umgesetzt werden. Nur so können – bei sicherlich unzähligen Unwägbarkeiten – die gewünschten Synergie- und Einspareffekte mit dem Konzept der Mehrfachnutzung tatsächlich realisiert werden. Zur Kostenminimierung sollen die gleichen industriellen Teams zum Einsatz kommen. Die Express-Mission wird daher auch zum Real-Test des neuen ESA-Konzeptes.
Aus der Vielzahl der eingereichten Vorschläge wählte die ESA Mitte 2001 drei Missionskonzepte aus, von denen Venus Express im Oktober 2001 das Rennen machte. Untersuchungs-Schwerpunkte der Mission sind die Kohlendioxid-Atmosphäre und die Oberfläche der Venus. Mit Hilfe eines Radarsystems sollen erstmals Aussagen über die Beschaffenheit der obersten Bodenschichten gewonnen werden.
Im Dezember 2001 empfahl das Science Programm Committee der ESA, Venus Express in das in Erarbeitung befindliche neue Langzeitforschungsprogramm Cosmic Vision 2020 aufzunehmen. Durch die Kürzungen im ESA-Wissenschaftsbudget verschlechterten sich aber die Chancen für die Venus-Mission auf dramatische Weise. Dennoch hatte es Venus Express zunächst geschafft. Im letzten Augenblick strich jedoch der Wissenschaftsdirektor der ESA, Prof. David Southwood, die Raumsonde, weil er die Finanzierung und die Bereitstellung der Instrumente in der kurzen Zeit nicht für gesichert hielt. Das war Ende Mai 2002. Heute erinnert sich Prof. David Southwood:
"Ich wollte das Projekt eigentlich nicht aus unseren Plänen streichen. Es war aber besser, es am Anfang zu stoppen, als zu einem späteren Zeitpunkt."
Grünes Licht für Europas erste Venus-Raumsonde
Unter Vorsitz des Franzosen Alain Bensoussan, der sich besonders für das Projekt einsetzte, prüfte das ESA-Council auf der Juni-Sitzung nochmals die Realisierungschancen dieser Mission. Am 11. Juli kam dann das endgültige „Go“ für Venus Express 2005.
Ein kleiner Haken ist dennoch dabei. Italien hat seine Bereitschaft zur Teilnahme an der Mission bislang noch nicht bestätigt. Den Italienern wurde dafür eine Frist bis zum 15. Oktober gesetzt. Danach erfolgt die endgültige Bestätigung des Projekts.
Auch Prof. Southwood ist über die Entscheidung erleichtert:
"Die Venus Express Mission hat nun einen großen Schritt in Richtung ihrer Realisierung getan. Es liegt bis dahin jedoch noch viel Arbeit vor uns und alle Beteiligten müssen sich an den anspruchsvollen Zeitplan halten, wenn Venus Express zur vorgegebenen Zeit starten soll. Ich bin jetzt froh, dass das Cosmic Vision Programm nun beinahe wieder seine ursprünglichen Zielsetzungen enthält. Wenn Venus Express im Herbst bestätigt wird, ist die ESA die einzige Raumfahrtagentur in der Welt, die konkrete Pläne für Flüge von Sonden zu allen Planeten des inneren Sonnensystems hat."
