Letzte Woche hat die NASA zwei neue Weltraummissionen ihres Discovery Programms bekannt gegeben. Schon im Jahr 2017 hat man den Start von “Lucy” und “Psyche” bekannt gegeben: Erstere wird zu den Trojaner-Asteroiden des Jupiters fliegen und zweitere den Metall-Asteroiden Psyche besuchen. Jetzt sind zwei weitere Raumsonden dazu gekommen: DAVINCI+ und VERITAS. Das sind wie immer (einigermaßen bemühte) Akronyme und das in beiden Namen vorkommende “V” zeigt uns ihr Ziel: Die Venus!

Wenn ich in der Vergangenheit über die Venus geschrieben habe – zum Beispiel über die Entdeckung von Hinweisen auf Leben und der Widerlegung dieser Entdeckung oder die Suche nach aktiven Vulkane – dann haben diese Texte meistens auf die gleiche Weise geendet. Ich habe darauf hingewiesen, dass wir viele sehr spannende Fragen über unseren Nachbarplaneten wohl nur beantworten werden können, wenn wir endlich wieder mal eine Raumsonde dorthin schicken um vor Ort forschen zu können.

Im Gegensatz zum Mars ist die Venus notorisch untererforscht. In den 1960er und 1970er Jahren gab es ein paar Landungen sowjetischer und Vorbeiflüge amerikanischer Raumsonden. Später flogen man bei anderen Missionen immer wieder mal an der Venus vorbei; explizite Programme zur Erforschung der Venus gab es aber nur wenige. Von 1990 bis 1994 kartografierte Magellan der NASA die Oberfläche der Venus. Von 2006 bis 2014 war die europäische Sonde Venus Express aktiv. Und von 2015 bis 2018 trieb sich die japanische Sonde Akatsuki bei der Venus herum. Aber verglichen mit dem, was wir regelmäßig zum Mars schicken, ist das nichts.

Venus und Erde, gleich und doch unterschiedlich (Bild: NASA/Apollo 17, gemeinfrei)

Dabei hätte die Venus durchaus mehr Aufmerksamkeit verdient. So wie der Mars ist sie der Erde einerseits sehr ähnlich, andererseits aber komplett anders. Die Venus ist circa so groß und so schwer wie die Erde. Man vermutet, dass nach ihrer Entstehung vor 4,5 Milliarden Jahren dort lebensfreundliche Bedingungen geherrscht haben, mit angenehmen Tempeaturen und flüssigem Wasser auf der Oberfläche. Vielleicht war die Venus sogar der erste lebensfreundliche Planet im Sonnensystem. Heute ist sie es definitiv nicht mehr; heute hat es dort Temperaturen von bis zu 450 Grad Celsius. Der Grund dafür ist ein Mega-Treibhauseffekt und eine Atmosphäre, deren Dichte die der Erdatmosphäre völlig in den Schatten stellt. Ob die Venus früher wirklich lebensfreundlich war und wie (und warum) genau sie sich zu der Hitzehölle entwickelt hat, die sie heute ist, sind genau die Fragen, deren Antworten wir gerne kennen würden. Genau so wie wir gerne wissen würden, ob es auf der Venus noch aktive Vulkane gibt, ob der Planet – so wie die Erde – über Plattentektonik verfügt. Wir wollen auch wissen, wie die gewaltige Atmosphäre unseres Nachbarplaneten funktioniert; welche chemischen Prozesse dort ablaufen und ob dort vielleicht wirklich irgendwelche Mikroorganismen existieren könnten.

Genau solche Fragen sollen DAVINCI+ und VERITAS beantworten. Das erste Akronym steht für “Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble gases, Chemistry, and Imaging”. Das “Deep” im Namen ist dabei wörtlich zu verstehen. Man wird die Venusatmosphäre nicht nur sehr intesiv untersuchen, sondern tatsächlich auch einen Teil der Sonde tief hinab in die Gasschicht schicken, die die Venus umgibt. Am Ende wird sie auch landen, aber den Bedingungen dort nicht standhalten können. Während dem über eine Stunde dauernden Flug durch die Atmosphäre wird man aber jede Menge Daten sammeln können. Man muss nicht extra darauf hinweisen, dass es durchaus wünschenswert ist zu verstehen, was da in der Atmosphäre der Venus abgeht. Wir können die Venus nur verstehen, wenn wir ihre Atmosphäre verstehen. Und wir haben dort die einzigartige Möglichkeit, ein Klima zu studieren, dass es auf der Erde – zum Glück – nicht gibt. Auch nicht geben wird. Aber mit der menschengemachten Klimakrise sind wir dabei, uns dem lebensfeindlichen Klima zumindest auf ausreichend erschreckende Weise anzunähern und je besser wir all diese Vorgänge verstehen, desto eher können wir die aussichtsreichsten Strategien zur Bekämpfung des Klimawandels identifizieren.

Künsterlische Darstellung des Flugs durch die Venusatmosphäre (Bild: NASA/GSFC, gemeinfrei)

VERITAS, die zweite Mission, steht für “Venus Emissivity, Radio Science, InSAR, Topography, and Spectroscopy”. Die Sonde wird die Oberfläche der Venus extrem genau kartografieren; nicht mit fotografischen Aufnahmen, sondern mit Radarstrahlen. Anders geht es wegen der dichten Atmosphäre nicht; mit den Daten von VERITAS können wir aber trotzdem herausfinden, ob es dort aktive Vulkane oder Plattentektonik gibt. Andere Instrumente der Sonde können feststellen, ob aus etwaigen aktiven Vulkanen Wasserdampf in die Atmosphäre entlassen wird (die entsprechende Technik wird übrigens vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt gebaut). Ins All fliegen sollen DAVINCI+ und VERITAS irgendwann zwischen 2028 und 2030. Es dauert noch ein bisschen, aber nicht mehr allzu lange.

Es ist nur natürlich, sich auf die erfolgreich ausgewählten Missionen zu konzentrieren. Aber für jede Raumsonde die ins All fliegt, gibt es Dutzende, die nie über ein Planungsstadium hinaus gekommen sind. Für die aktuelle Wahl beim Discovery Program der NASA standen diesmal vier Missionen zur Wahl. Das heißt, das zwei nicht ausgewählt wurden und das waren IVO und TRIDENT. IVO wäre der “Io Vulcano Observer” gewesen, ein ziemlich faszinierendes Konzept. Wir wissen, dass er Jupitermond Io ein einzigartiger Himmelskörper ist. Er ist so aktiv wie kein anderes Objekt im Sonnensystem (abgesehen von der Sonne); die enormen Gezeitenkräfte des Jupiters haben zu extremer vulkanischer Aktivität auf Io geführt. Das hätte man gerne aus der Nähe erforscht und IVO hätte sich die Sache mit mehreren nahen Vorbeiflügen am Jupitermond angesehen. Noch cooler wäre die Mission TRIDENT gewesen: Die Reise hätte zu Triton geführt, dem größten Mond des sonnenfernsten Planeten Neptun. Mit einem Durchmesser von 2700 Kilometern ist das ein durchaus großer Himmelskörper, auf dem man “Kryovulkanismus” nachweisen konnte. Also Vulkane, die kein Feuer, sondern Eis speien. Diese Prozesse spielen vor allem bei den eisigen Objekten des äußeren Sonnensystems eine wichtige Rolle und wir wissen noch viel zu wenig darüber. Was aber insgesamt für Neptun und seine Monde (und ebenso für Uranus) gilt. Die beiden äußeren Planeten des Sonnensystems sind noch weniger erforscht als die Venus. Sie sind weit weg und schwer zu erreichen, aber es wäre dringend an der Zeit, das endlich einmal zu erledigen.

IVO und TRIDENT wären vermutlich ebenso würdige Missionen gewesen wie VERITAS und DAVINCI+. Aber leider haben wir nicht das Geld, um alle Raumsonden zu bauen, die zu bauen es sich lohnen würde (Bzw.: Wir hätten das Geld schon, wir geben es nur für andere Sachen aus). Und vielleicht werden die jetzt nicht bewilligten Missionen ja später noch realisiert. Jetzt geht es erst einmal zur Venus!

Kommentare (11)

  1. #1 stone1
    7. Juni 2021

    ist die Venus notorisch untererforscht

    Nette Formulierung. : )

    nicht mit fotografischen Aufnahmen, sondern mit Radarstrahlen. Anders geht es wegen der dichten Atmosphäre nicht

    Weil die Atmosphäre so staubig und deshalb undurchsichtig ist?

  2. #2 Gimpel
    7. Juni 2021

    Weil die Atmosphäre so staubig und deshalb undurchsichtig ist?

    Weil die Venus dauerhaft einen geschlossene Wolkendecke hat – eine 20km starke Schicht aus Schwefelsäurewolken.

    FF hat eine Sternengeschichtenfolge dazu:
    https://scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/2020/02/07/sternengeschichten-folge-376-die-atmosphaere-der-venus/

  3. #3 stone1
    7. Juni 2021

    @Gimpel

    Ach ja, die ~20km dicke Schwefelsäurewolkendecke, war mir entfallen. Thx!

    Kann man eigentlich einschätzen, ob genug Zeit für die Entstehung von niedrigerem Leben (bspw. Algen oä. Wasserpflanzen) gewesen wäre, bevor die Atmosphäre zu einem immer dichteren und heißeren Hexenkessel geworden ist? Oder ist das sehr schnell gegangen?

  4. #4 Wolfgang
    7. Juni 2021

    @stone1: Es ist schon durchaus umstritten, ob die Bedingungen auf der Venus jemals lebensfreundlich waren. Eine nicht minder plausible Theorie lautet, dass es auf der Venus nie regnete und somit das CO2 aus der Atmosphäre auswusch. Im Gegensatz zur Erde und Mars, wo genau das geschah, war die Venus zu nahe an der Sonne. Venus hatte wie die frühe Erde einen starkes Treibhausgas (ansonsten könnte man sich das Paradoxon der schwachen jungen Sonne nicht erklären) und während die Erde gerade weit genug weg war, sodass es regnen konnte (und am Mars ebenso), war die Venus schon damals zu nahe an der Sonne.

    Das war quasi bis vor kurzem die Standardfolklore, die Theorie ist aber inzwischen auch umstritten, wie eben die Theorie, dass die Venus früher lebensfreundlich war. Deswegen will man da ua deswegen Sonden hinschicken, die diese konkurrierenden Theorien klären.

    Prinzipiell ist die Frage sowieso schwer zu beantworten, denn wie lange braucht Leben sich zu entwickeln? Von vor 4,2 Milliarden Jahre bis vor 3,4 Milliarden Jahre geistert so gut wie jeder Wert über die Lebensentstehung auf der Erde herum. Wobei Wasserpflanzen schon recht hochentwickeltes Leben ist, Mehrzeller, die wohl nicht vor 3 Milliarden Jahre auf der Erde existiert haben. Komplexere Wasserpflanzen wohl nicht vor 900 Millionen Jahren vor heute.

  5. #5 stone1
    7. Juni 2021

    @Wolfgang

    Thx, bin nicht so fit in Biologie, ich dachte eigentlich, Wasserpflanzen hätte es auf der Erde schon etwas länger als 900Mio a gegeben.
    Naja, bleibt noch die obere Atmosphäre der Venus, wo man vielleicht was Lebendes finden könnte, aber da gabs ja zuletzt auch einen Rückschlag, die Hinweise auf organische Substanzen, die man glaubte, dort gefunden zu haben, ließen sich dann ja doch anders erklären.

  6. #6 MoreInput
    7. Juni 2021

    Toll, dass wieder mal was auf der Venus passiert.

    Die Leute von “Kurzgesagt – Dinge erklärt” halten sich mit so Kleinigkeiten wie Finanzierung etc. nicht weiter auf und stellen gleich mal einen Plan zum Terraforming der Venus in den nächsten 1000 Jahren auf:https://www.youtube.com/watch?v=1xoLGmPEQuE. Wir installieren ein paar riesige Spiegel, um die Venus vom Sonnenlicht abzuschotten und die Temperatur zu senken, bis die Atmosphäre gefriert. Dann noch das gefrorene CO2 per elektromagnetischer Kanone ins All schießen. Dann die Atmosphäre wieder gezielt mit Spiegeln aufwärmen. Und: Das Wasser wird per Space Tether vom Mond Europa zur Venus geschickt. Fertig ist das Terraforming.

    Klingt nach einem Plan, wann fangen wir an? Vielleicht muss man nur ein paar Details noch ausarbeiten…

  7. #7 Adam
    Berlin
    8. Juni 2021

    und wie (und warum) genau sie sich zu der Hitzehölle entwickelt hat, die sie heute ist, sind genau die Fragen, deren Antworten wir gerne kennen würden.

    Was sind denn nebst Vulkanismus die bisherigen, am meisten plausiblen Vermutungen?

  8. #8 Peter
    8. Juni 2021

    Dass man eine Sonde in die Venus-Atmosphäre schickt, wird höchste Zeit.
    Dann kann vielleicht auch mehr darüber herausgefunden werden, woher das Monophosphan in der Venus-Atmosphäre stammt: ob es nur durch unbelebte chemische Reaktionen gebildet wird, oder doch von Mikroben gebildet wird (welche rein von den Temperaturen her in einer Schicht der Venus-Atmosphäre leben könnten, in der es nicht zu heiß und nicht zu kalt ist).

    Wirklich schade finde ich, dass man keine eigenen Sonden zu Uranus und Neptun schickt, die diese eigentlich sehr interessanten Planeten und deren Monde mal mehrere Jahre lang gründlich erforschen (so wie z. B. Cassini-Huygens den Saturn und dessen Monde).
    Aber vielleicht werden solche Missionen ja später einmal von der NASA geplant oder von anderen Raumfahrtagenturen.

  9. #9 Peter
    8. Juni 2021

    Zitat Wolfgang: „das Paradoxon der schwachen jungen Sonne“

    Ist das eigentlich noch der aktuelle Stand der Wissenschaft, dass die Leuchtkraft der jungen Sonne schwach war?

    Ich habe vor einer Weile gelesen, dass die türkische Astrophysikerin Dilhan Eryurt herausgefunden hat, dass die ältere Theorie, dass die Leuchtkraft der Sonne in den ersten 4 Milliarden Jahren seit ihrer Entstehung zugenommen hätte, falsch sei. Denn Dilhan Eryurt habe herausgefunden, dass die Sonne in der Vergangenheit heller und wärmer gewesen war.
    [ https://www.biyografya.com/biyografi/17475
    Zitat: „The most important aspect of Eryurt’s study on this issue is that it was realized that the sun was much brighter than now during its first constitution, its heat slowly decreased and later reached its state of today. If it is necessary to explain shortly the special content of this mechanism; the sun’s first bright then decreasing state depends on the burning of hydrogen in it. After reactions of hydrogen started the superficial heat slowly increases. As it is known the sun has burnt half of its hydrogen until today and reached its state of today. In other words, this means a decrease“ ].

    @ Florian Freistetter:
    Welche Theorie stimmt denn nun: Wurde die Leuchtkraft der Sonne seit ihrer Entstehung bis heute größer oder kleiner? Oder gab es gar keinen kontinuierlichen Verlauf?
    Z. B. könnte ja die Leuchtkraft der jungen Sonne erst stark gewesen sein, danach nahm sie ab und bis heute wieder zu. Oder andersherum, dass die Sonne kurz nach ihrer Entstehung erst schwach war, ihre Leuchtkraft danach stärker war als heute und sie danach wieder abnahm.

    Falls die Sonne in der Vergangenheit heller und wärmer gewesen war als heute, dann könnte das doch erklären, dass auf dem Mars einmal flüssiges Wasser geflossen ist. Und die Venus wäre dann auch in den vergangenen Milliarden Jahren zu heiß für Regen aus flüssigem Wasser gewesen, so dass große Mengen CO2 (aus den Vulkanen der Venus) in der Venus-Atmosphäre geblieben sind.

  10. #10 wolfgang
    8. Juni 2021

    @Peter: “Ist das eigentlich noch der aktuelle Stand der Wissenschaft, dass die Leuchtkraft der jungen Sonne schwach war?”

    Ja. Es gilt als das Standardsonnenmodell: https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/1981SoPh…74…21G Oder Sagan: https://science.sciencemag.org/content/177/4043/52

    Die Quellen zu Dilhan Eryurt sind eher fragwürdig … (sie selbst nicht!). 😉 Ihre Theorie widerspricht auch den Beobachtungen und Modellrechnungen. Ihre Theorie ist auch alles andere als neu, sondern wurde von ihr in den frühen 1960ern formuliert.

  11. #11 Hmm...
    8. Juni 2021

    @MoreInput

    Würde schon reichen, wenn ein Space-Tether bei uns in der Erdumlaufbahn in den nächsten 100 Jahren erbaut würde 😀