In genau zwei Wochen, am 11. April, soll die ESA-Sonde Venus Express ihr Ziel erreichen und in eine Umlaufbahn um unseren Nachbarplaneten einschwenken. Im Europäischen Satellitenkontrollzentrum (ESOC) in Darmstadt bereitet man sich derzeit intensiv auf die erforderlichen und missionsentscheidenden Manöver vor. Venus Express war im November letzten Jahres gestartet und ist die erste europäische Mission zur Venus.

Venus Express soll am 11. April 2006 die Venus erreichen.  Bild: ESA

Bei dem entscheidenden Manöver kommt es auf die richtige Kombination aus grundlegender Physik, höchst komplexer Raumfahrttechnik und exaktem Timing an. Das für nächsten Monat geplante Einschwenken in eine Bahn um die Venus kennzeichnet die Ankunft der ersten ESA-Mission zur Venus, die als einer der rätselhaftesten Planeten des Sonnensystems gilt.

Das Einschwenken in die Umlaufbahn erfordert eine Reihe von ferngesteuerten Aktionen, Triebwerkzündungen und Manövern, die Venus Express von ihrer Geschwindigkeit unmittelbar vor der ersten Zündung (29.000 Kilometer pro Stunde im Verhältnis zur Venus) auf eine rund 15 Prozent niedrigere Einschwenkgeschwindigkeit abbremsen müssen, damit die Raumsonde von der Schwerkraft des Planeten "eingefangen" werden kann.

Um 8.03 Uhr MESZ am 11. April beginnen die Flugkontrolleure, die Raumsonde mit der Triebwerkdüse in Bewegungsrichtung zu drehen. In dieser Lage wird das Venus Express-Haupttriebwerk ab 9.19 Uhr MESZ für ungefähr 51 Minuten gezündet. Um das Risiko einer übermäßigen mechanischen Last während der Triebwerkzündung herabzusetzen, werden auch die Solarpaneele in eine geeignete Position gebracht. Im Verlauf der nachfolgenden Tage erfolgen eine Reihe zusätzlicher Zündungen zum Senken des Apozentrums (planetenfernster Punkt) der Umlaufbahn und Halten des Perizentrums (planetennächster Punkt). Ziel ist es, bis Anfang Mai eine 24-stündige Bahn um unseren Nachbarplaneten zu erreichen.

Sämtliche Schritte müssen in der richtigen Reihenfolge durchgeführt werden und die Raumsonde muss pünktlich zur Haupttriebwerkzündung, die selbst nur zu einem ganz bestimmten Zeitpunkt stattfinden kann, in die erforderliche Konfiguration gebracht werden. Das Risiko im Fall von etwaigen Schwierigkeiten besteht darin, dass die Raumsonde ihr Zeitfenster zum Einschwenken verpasst. Dann wäre es extrem problematisch, das Vorhaben zu Ende zu bringen.

Während der Triebwerkzündung geht die Raumsonde außerdem in Okkultation. Das bedeutet, dass sie im Funkschatten des Planeten verschwindet, der Venus Express aus Sicht der Erde verdecken wird und für einen fast zehnminütigen Abbruch des Funkkontakts verantwortlich sein wird. Erst mit dem Austritt aus dem Funkschatten um 9.56 Uhr MESZ werden die Flugkontrolleure wieder eine Verbindung zur Sonde herstellen können.

"Das Einschwenken in eine Venus-Umlaufbahn ist ein komplexer Schritt. Die schwierigste Herausforderung besteht in der pünktlichen Durchführung des Manövers," so Jean-Baptiste Gratadour, der sich als Verantwortlicher für die Lage- und Orbital-Steuerungssysteme der Venus Express-Sonde im ESOC gemeinsam mit Dutzenden anderer Ingenieure und Wissenschaftler auf Manöver vorbereitet.

Die ESA wird bei dem Manöver auch von der NASA Hilfe bekommen: Aufgrund ihrer günstigen geographischen Lage soll die 70 Meter große NASA-Antenne in Madrid das Einschwenkmanöver unterstützen. Für Routinevorgänge erfolgt die Kommunikation mit Venus Express über die neue 35 Meter große Antenne der ESA, die sich im spanischen Cebreros befindet.