OHB Italia trägt zur Erforschung des Merkurs bei: SERENA-Instrument an Bord von BepiColombo gestartet

Bremen, 22. Oktober 2018. Am 20. Oktober um 3.45 Uhr (MESZ) wurde die Mission BepiColombo der Europäischen Weltraumorganisation ESA vom Weltraumbahnhof Kourou, Französisch-Guyana, erfolgreich mit einer Ariane 5 Rakete gestartet. BepiColombo ist die erste europäische Mission zum Merkur, deren Messungen noch nie dagewesene Studien über die Zusammensetzung, den Ursprung und die Dynamik seiner Exosphäre und der polaren Ablagerungen sowie über die Struktur und Dynamik der Magnetosphäre des Merkurs ermöglichen sollen. BepiColombo soll nach Ankunft am Merkur im Jahr 2025 Daten sammeln. OHB Italia, eine Tochtergesellschaft des Bremer Raumfahrt- und Technologiekonzerns OHB SE, war in Zusammenarbeit mit der italienischen Weltraumbehörde und dem Institut für Weltraumastrophysik und Planetologie (IAPS) maßgeblich an der Entwicklung und Herstellung von SERENA (Search for Exosphere Refilling and Emitted Neutral Abundances) beteiligt, einem von 16 wissenschaftlichen Instrumenten an Bord von BepiColombo.

SERENA & ELENA: Von Italien zum Merkur

Das OHB Italia Instrument SERENA besteht aus vier Einheiten komplementärer Detektoren zur Analyse neutraler und ionisierter Partikel innerhalb der Hermean-Magnetosphäre. „Mit einem wesentlichen Anteil am wichtigen Instrument SERENA bekräftigt OHB Italia seine Rolle als Anbieter komplexer Raumfahrtsysteme", sagte Roberto Aceti, Geschäftsführer von OHB Italia, und fügte hinzu: „Wir freuen uns, zur Mission BepiColombo beizutragen. Die wissenschaftlichen Informationen und genauen Messungen, die von diesem Instrument geliefert werden, werden das Verständnis der Umgebung des Merkurs und seiner Entwicklung verbessern."

Im Rahmen von SERENA wurde OHB Italia mit der italienischen Weltraumbehörde ASI als Generalunternehmer beauftragt und war für die gesamte Integration und die Testkampagne der SERENA-Instrumentensuite verantwortlich. Darüber hinaus hat OHB Italia in Zusammenarbeit mit AMDL den ELENA-Sensor sowie die SERENA SCU (Sensor Control Unit), das Herzstück der SERENA-Suite, entwickelt und gefertigt, die Daten zu und von allen anderen Instrumenten steuert und verwaltet.

Wissenschaftliche Ziele von SERENA

SERENA behandelt einige der wichtigsten wissenschaftlichen Ziele der Mission BepiColombo:

• Exosphären-Zusammensetzung sowie räumliche und Energieverteilung
• Suche nach der Exo-Ionosphäre und ihrer Beziehung zur neutralen Atmosphäre
• Oberflächenemissionsrate und Freisetzungsprozesse (sowohl Neutrale als auch Ionen)
• Atmosphären-/Magnetosphärenaustausch- und Transportprozesse
• Geochemischer Zyklus der Eco- und Magnetosphäre (Verlust energetischer Teilchen aus diesen Sphären sowie Bereitstellung und Bindung der Teilchen innerhalb derer).

Die Erreichung dieser Ziele ist entscheidend für ein besseres Verständnis der Umwelt und der Entwicklung des Merkurs. Um die Umgebung des Merkurs zu charakterisieren, müssen neutrale Partikel und Ionen nachgewiesen werden. Das Energiespektrum der neutralen Partikel reicht von Bruchteilen eV (Elektronenvolt) bis hin zu Dutzenden keV (Kiloelektronenvolt). Es werden somit energetische Partikel gemessen, die vom Planeten entweichen.  

Modularer Ansatz, simultaner Betrieb

Ein so großes Energieintervall kann nicht von einem einzigen Sensor abgedeckt werden. Das SERENA-Gerät basiert daher auf einem modularen Ansatz:

• Der STROFIO-Sensor misst die in-situ neutrale Partikelzusammensetzung im niedrigsten Energiebereich (~0 bis wenige eV) und die Partikeldichte in der Exosphäre.
• Der ELENA-Sensor deckt das Energiespektrum von 10 eV - 5 keV ab.
• Der MIPA-Sensor detektiert Ionen im Sonnenwind.
• Der PICAM-Sensor ist ausgelegt, um Ionen niedriger Dichte zu messen, die bei Beobachtungen des Sonnenwindes den Hauptteil darstellen.

Die Tatsache, dass die Sensoren gleichzeitig betrieben werden können, hat das Potenzial, den Erfolg wissenschaftlicher Ziele deutlich zu verbessern und ermöglicht zusätzliche wissenschaftliche Zielsetzungen. „Hier bei OHB Italia freuen wir uns alle sehr über den erfolgreichen Start mit SERENA und ELENA an Bord. In den nächsten Jahren wird BepiColombo an seinen Bestimmungsort in der Nähe des Merkurs reisen und somit müssen wir noch eine Weile warten, bis unsere Beiträge ihren Teil der Mission erfüllen können", sagt Fabio Tominetti, Projektleiter bei OHB Italia.

OHB System AG ist ebenfalls "mit an Bord"

Mit BepiColombo reist auch ein weiteres Instrument ins All, an dem OHB beteiligt ist: Das deutsche Schwesterunternehmen OHB System AG war industrieller Hauptauftragnehmer für das Spektrometer MERTIS (Mercury Radiometer and Thermal Infrared Spectrometer) des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR). MERTIS ist darauf ausgelegt, gesteinsbildende Minerale zu identifizieren, die Zusammensetzung der Planetenoberfläche zu kartographieren, sowie die Temperaturvariationen der Oberfläche des Merkurs zu studieren. MERTIS ist ein hochentwickeltes Infrarotinstrument, das sich aus einem Gitterspektrometer und einem Radiometer zusammensetzt.