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Montag,

07.12.2015

einer der ersten IR-Aufnahmen von „Akatsuki“ aus dem Venus-Orbit

„Akatsuki“ Aufnahme der Venus mit der sichelförmigen stationären Wolkenstruktur

Nach einem wahrlich heroischen Kampf gelang den japanischen Technikern und Wissenschaftlern der JAXA das Unwahrscheinliche: die 2010 gestartete und nach dem Versagen des Haupttriebwerks praktisch verlorene Venus-​Sonde „Akatsuki“ konnte am 07.12.2015 tatsächlich noch in einen Orbit um den Planeten eingebremst werden. Ursprünglich geplant gewesen war eine stark exzentrische Bahn zwischen 300 und 80.000 km Höhe über der Venus, aus der Langzeitbeobachtungen der Atmosphäre und des Klimas vorgesehen waren. Sechseinhalb Monate nach dem Start war „Akatsuki“ im Dezember 2010 an der Venus eingetroffen, wo das Bremsmanöver eingeleitet wurde. Doch danach kam der nächste geplante Funkkontakt nicht zustande. Erst mit einiger Verspätung konnte ein Signal empfangen werden, aus dem hervorging, daß die Sonde sich in einem Sicherheitsmodus befand und der Bahneinschuß mißlungen war. Statt 12 hatte das Triebwerk nur 2 bis 3 Minuten gebrannt. Genauere Berechnungen ergaben später, daß „Akatsuki“ auf einer Bahn um die Sonne kreiste, die der der Venus ähnelte. Und die Telemetrie zeigte, daß sich die Sonde abgesehen vom Haupttriebwerk in gutem Zustand befand. Das machte Hoffnung, das Missionsziel doch noch zu erreichen. Allerdings konnte man auf das Haupttriebwerk dabei nicht mehr zählen. Vermutlich hatte es nach einer Explosion seine Düse verloren. Jedenfalls produzierte es bei zwei kurzen Testzündungen nur noch einen sehr geringen Schub. Daraufhin wurde der Oxidator abgelassen, um weiteren Schwierigkeiten aus dem Weg zu gehen. Damit blieben aber nur die kleinen Steuertriebwerke für die notwendigen Bahnmanöver. Eine Serie von sehr langen Triebwerkszündungen brachte „Akatsuki“ im November 2011 auf eine Bahn, die die Voraussetzungen für ein Einbremsen in einen Venus-​Orbit entweder Ende 2015 oder im Sommer 2016 bot. Auch wenn der spätere Termin bessere Rahmenbedingungen bot, wählte man doch den früheren, um nicht doch noch einen Systemzusammenbruch nach der langen Flugzeit zu riskieren. Drei Triebwerkszündungen im Juli 2015 bereiteten das entscheidende Manöver einige Monate später vor. Eine 20-​minütige Triebwerkszündung ließ „Akatsuki“ am 07.12.2015 dann tatsächlich in einen Venus-​Orbit einschwenken. Zwar lag die erreichte Bahn zwischen rund 400 und 440.000 km und damit im Mittel weitaus höher als einst geplant. Doch wenigstens im Bereich der Periapsis konnten die Instrumente in dem Bereich betrieben werden, für den sie einst konstruiert worden waren. Und bei der JAXA hoffte man darauf, die Bahn noch deutlich optimieren zu können. Jedenfalls trafen bald die ersten wissenschaftlichen Daten auf der Erde ein. Mit fünf Jahren Verspätung — aber immerhin. Am 20.12.2015 wurde eine erste größere Bahnanpassung unternommen. Eine weitere Korrektur erfolgte am 04.04.2016. Für Mitte April 2016 war die Aufnahme regulärer Beobachtungen der Venus geplant. Abgesehen von den Einschränkungen durch die zu hohe Bahn zeigten sich die japanischen Experimentatoren schon mit den ersten wissenschaftlichen Daten der Mission sehr zufrieden. Als die Sonde im Juli 2016 ihr erstes Venusjahr im Orbit hinter sich gebracht hatte, hatte sie auch bereits einige überraschende Erkenntnisse geliefert. So wurde eine bogenförmige Wolkenstruktur, die sich über rund 10.000 km erstreckt, entdeckt. Während in der Venusatmosphäre Stürme mit 350 kmh1 toben, liegt diese nahezu unveränderlich über einem fixen Punkt. Als mögliche Erklärung für dieses ungewöhnliche Verhalten fanden die Forscher sogenannte „Schwerewellen“ über einer riesigen Bergkette. Leider wurden am 09.12.2016 im elektrischen System von „Akatsuki“ ungewöhnliche Verbrauchswerte der Kameras IR1 (1 µm) und IR2 (2 µm) festgestellt, die sich nicht stabilisieren ließen. Schließlich blieb nur, die Kameras zu deaktivieren und regelmäßig zu testen, ob sich die Situation gebessert hatte. Unabhängig davon liefen die Studien unter Einsatz der anderen Experimente fort.