Venus-Enthüllungen

 

Um die Venus ranken sich noch viele wissenschaftliche Fragen. Sie technologisch zu erkunden, ist eine höchst anspruchsvolle Aufgabe. Jetzt rückt sie nach längerer Zeit wieder in den Mittelpunkt von Raumfahrt-Projekten, denn mit der Frage, warum sich unser Nachbarplanet so ganz anders als die Erde entwickelt hat, ist auch die Suche nach Leben im fernen Weltall verknüpft. Möglicherweise ist die Plattentektonik ein wichtiges Phänomen für die Entwicklung der Biologie.

Der blaue Planet mit seinen Ozeanen – und seine Nachbarin: die Venus. Durchmesser und  mittlere Dichte der beiden Himmelskörper sind ähnlich, insofern kann man durchaus von Schwesterplaneten sprechen. Dennoch gibt es große Unterschiede:  Anders als die Erde ist Venus von einer undurchsichtigen, vorwiegend aus Kohlenstoffdioxid bestehenden Wolkendecke eingehüllt. Sie hat eine mittlere Oberflächentemperatur von 460 Grad Celsius und verursacht einen Druck von 90 Bar. Die Rotation der Venus ist nicht nur extrem langsam, sondern auch als einziger Trabant der Sonne rückläufig, heißt: Sie dreht sich nicht nach Osten, sondern von Ost nach West, dabei ist der Venus-Tag mit 243 Erdentagen extrem lang. War die Venus schon immer so anders als die Erde? Oder hat sie sich erst im Lauf der Entwicklungsgeschichte – vielleicht durch katastrophale Ereignisse – von der Erde fort entwickelt? Warum ist sie so heiß? Wie ist ihr Kern beschaffen? Und hatte sie früher ein Magnetfeld – wie auch Mars und Merkur am Anfang ihrer Entwicklung und die Erde bis heute -, einen wichtigen Schutz vor der energiereichen Teilchenstrahlung unserer Sonne?

Einige der vielen Fragen, auf die die Wissenschaft heute keine Antworten geben kann. Überhaupt ist festzustellen: Die uns in kosmischem Maßstab so nahe gelegene, aber dicht verhüllte Venus verbirgt für uns immer noch erstaunlich viele Geheimnisse. Doch das soll sich ändern – und das mit gutem Grund. Denn die Wissenschaft ist sicher, dass uns besseres Verständnis über die Venus helfen kann besser zu verstehen, wie sich Planetensysteme im Universum entwickeln. In der westlichen Raumfahrt hat die Venus bisher keine sonderlich bedeutende Rolle gespielt. Ganz anders in Russland. Die russische Raumfahrtbehörde hat mit den Venera-Sonden, die zwischen 1961 und 1983 flogen, schon neunmal Venusboden betreten: Doch die Bordelektronik der erfolgreich gelandeten Venera-Sonden blieb in der unwirtlichen Umgebung nur zwischen wenigen Sekunden und zwei Stunden sendefähig.

Die Venus ist für die Raumfahrt schwieriges Terrain. Ihre extremen Winde, die  heiße Oberfläche und der gewaltige Druck machen Landemissionen zu einem extrem anspruchsvollen Unterfangen. Dennoch wagt sich die NASA jetzt erstmals an konkrete Überlegungen, ein autonomes Fahrzeug auf der Venus abzusetzen. Es müsste natürlich eine deutlich längere Lebensdauer haben als die Venera-Sonden, und das ist selbst für heutige Ingenieure eine anspruchsvolle Aufgabe. Der an einen Steampunk erinnernde Rover AREE (Einblendung: AREE = Automaton Rover for Extreme Environments) könnte sich frühestens in den dreißiger Jahren auf den Weg machen. Bevor AREE kommt, könnte unseren Nachbarplaneten allerdings schon  Veritas (für Venus Emissivity, Radio Science, InSAR, Topography, and Spectroscopy) aus der Umlaufbahn genauer als bisher untersuchen – und einige der Daten sammeln, die die Wissenschaftler heute so  vermissen.

Die Sonne strahlt auf der Venus doppelt so stark. Klar,  dass es auf ihrer Oberfläche heißer sein muss. Aber wie konnte sich eine so dicke Atmosphäre mit extrem hohem CO2-Anteil  bilden? Astophysiker wissen es   nicht. Im Zentrum dieser Diskussionen steht auch die auf der Venus fehlende Plattentektonik. Warum wir sie auf der Erde, nicht aber auf dem Schwesterplaneten  finden – auch eine Frage, die für Planetenforscher vorläufig offen ist. Die Plattentektonik transportiert Wärme aus dem Erdinneren heraus und kühlt den Planeten so ab. Gleichzeitig werden in diesem Prozess aber auch Volatile wie Wasser und Kohlenstoff über die Erdkruste bis tief ins Innere zurück transportiert und dort gebunden.  So ist die Plattentektonik gerade für den inneren Aufbau eines Planeten wichtig. Aber auch bei diesem Punkt: Venusforscher wissen wenig darüber, wie es unter der Planetenoberfläche aussieht. 

Besonders auffällig ist die extrem langsame Rotation der Venus. Wahrscheinlich ist sie in einer Kollision mit einem großen Himmelskörper abgebremst worden. Ein ähnlicher Vorgang führte auf der Erde dazu, dass eine große Menge an Materie aus dem Inneren herausgeschleudert wurde und unseren Mond gebildet hat. Die für die sonstigen Planeten des Sonnensystems  ungewöhnlich langsame Rotation ist mit eine Ursache, dass wir bis heute auch über den inneren Aufbau der Venus recht wenig wissen.

Blickwechsel nach weit draußen: In unserer Galaxis finden wir seit mehr als zwanzig Jahren immer mehr Planeten – und die große Frage am Ende all dieser Forschung: Hat sich irgendwo da draußen im Universum auch Leben entwickeln können? Doch diese Frage ist für die Venus nicht zu beantworten, ja, nicht einmal für unsere Erde. Und könnte es sein, dass die Plattentektonik dafür von Bedeutung ist?

Was definiert die habitable Zone eines Planetensystems, also jene Region, in der sich Wasser und damit auch Leben bilden kann? Ist Venus darin eingebettet? Wurde sie nur durch besondere Katastrophen zu diesem unwirtlichen Planeten, der sie heute ist? Oder war schon am Beginn ihrer Entwicklung vorgezeichnet, dass sich  hier niemals Leben hat bilden können? Die Kenntnisse über die Randbedingungen für die Möglichkeit zur Entstehung von Leben sind selbst in unserem eigenen System noch reichlich unklar – macht es da überhaupt Sinn, dieses rudimentäre Wissen unseres Solitärs auf die Entwicklung fremder Sonnensysteme im Universum zu portieren und auch dort nach Leben Ausschau zu halten? Aber da meint die Planetologin, dass sie die Blickrichtung genau anders herum sieht: Dadurch, dass wir  Exoplanetensysteme weiter erforschen, werden wir auch mehr darüber lernen, wie sich unser eigenes Sonnensystem gebildet und Leben entwickelt hat.

 

In der oben gezeigten Sendung zur Venus-Forschung erläutert Prof. Dr. Doris Breuer,  Abteilungsleiterin Planetenphysik im DLR-Institut für Planetenforschung, den Stand der Venusforschung.

 

Susanne Päch

Veröffentlicht von

Ich habe viele Jahre journalistisch im Bereich Wissenschaft und Technologie gearbeitet, später dann mit meiner kleinen Beratungsfirma als Medienexpertin. 2010 erfüllte ich mir meinen großen Traum und gründete den Spartensender HYPERRAUM.TV, für den ich eine medienrechtliche Rundfunklizenz erteilt bekam. Seither mache ich als One-Woman-Show mit meinem „alternativen TV-Sender“ gewollt nicht massentaugliches Fernseh-Programm. Als gelernte Wissenschaftshistorikern habe ich mich gänzlich der Zukunft verschrieben: Denn die Vergangenheit können wir nur erkennen, die Zukunft aber ist für uns gestaltbar. Wir sollten versuchen, nicht blind in sie hinein zu stolpern!

7 Kommentare

  1. Die retrograde Rotation spricht dafür, dass die Venus in eine Kollision verwickelt war, bei der sie vielleicht auch ihre Monde verloren hat.

    Gegen eine Kollision spricht, dass ihre Position ziemlich genau der Titus-Bode-Reihe entspricht. Die Titus-Bode-Reihe wird übrigens gerade auf die Exoplaneten angewandt und stimmt dort mit den Beobachtungen überein.

    Ihre Temperatur von 460 Grad erscheint auf den ersten Blick hoch , ist sie aber nicht in Bezug auf die um 1/3 geringere Entfernung zur Sonne und der anderen Zusammensetzung der Atmosphäre, die eine Energieabstrahlung verhindert.

  2. Die Venus war zu Beginn ohne Zweifel in der habitablen Zone und die Temperaturen dort waren vor 3.5 Milliarden Jahren wohl angenehm. Die Erde aber war vor 3.5 Milliarden Jahren am äusseren Rand der habitablen Zone und jetzt ist sie am inneren Rand. In weiteren 500 Millionen Jahren wird es bereits auf weiten Teilen der Erde zu heiss sein – es sei die Menschheit errichte bis dan ein Sonnenschild.
    Die Venus zu erkunden ist in der Tat schwierig. Durch die dichte Wolkenhülle hindurchzuschauen ist aber in gewissen Wellenlängenbereichen möglich und das sollte ausgenützt werden. Bodensonden und -Roboter haben ein Überlebensproblem, weil die auf Silizium basierende Elektronik solche Temperaturen nicht aushält. Alternativen sind Elektroniken basierend auf Siliziumkarbid und Diamant.
    Atmosphärische Sonden in Form von Ballonen und Gleitern wären dagegen ideal für die Venus, denn in höheren Schichten der Venusatmosphäre herrscht Zimmertemperatur.

    Das Problem der Venus ist aber der Mars, denn der Mars erhält viel mehr Aufmerksamkeit von uns. Seine Wüsten- und Felslandschaften erinnern an gewisse Regionen auf der Erde – beispielsweise in Arizona. Doch auch der Mars ist recht lebensfeindlich und eine Antarktisstation ist ein Urlaubscamp verglichen mit einer Station auf dem Mars.

  3. Ein autonomer Raumgleiter für die obere Venusatmosphäre wird im NIAC-Projekt BREEZE- Bioinspired Ray for Extreme Environments and Zonal Exploration beschreiben.
    Er Gleiter soll auf 60km Höhe über der Venusoberfläche mittels Solarzellen Energie gewinnen und dann auf 50 km Höhe unterhalb die Hauptwolke hinunterzutauchen um dort Daten über die atmosphärischen Verhältnisse zu gewinnen. Der mit Helium oder einem anderen leichten Gas gefüllte Gleiter könnten seine Form aktiv verändern und so die Flugrichtung und den Aufstieg und Abstieg steuern Der Gleiter soll sogar auf die dunkle Seite der Venus wechseln können indem er die Jetströme der Venusatmosphäre zum passiven Gleiten ausnutzt.
    Schliesslich liest man noch (übersetzt von Google Translate):
    Zusätzlich zur Venus kann BREEZE auch auf andere Himmelskörper mit ausreichend dichter Atmosphäre wie Titan oder sogar Erde angewendet werden. Dies ist ein großer Vorteil, da es in der Erdatmosphäre leicht zu testen ist und das damit verbundene Risiko verringert.

    Allerdings: Solche zu Automorphing fähige Flugapparate gibt es noch nicht. Das BREEZE-Konzept ist also – wie übrigens alle NIAC-Konzepte – eher etwas für die ferne und nicht für die nahe Zukunft.

  4. MH,
    so ein Atmosphärengleiter ist eine geniale Idee. Man muss doch nicht gleich auf der Oberfläche landen. Eine venusstation, die wie ein Zeppelin fliegt ist doch eine praktikable Lösung.

  5. Der Venus Landsailing Robot ist ein NIAC (NASA Innovative Advance Concepts) Projekt, welches einen Rover entwickeln will, dessen Elektronik auch bei 450 Celsius noch arbeitet und der sich mit spezielle entwickelten Solarpaneln sogar selbst mit Elektrizität versorgen kann. Zusätzlich nützt der Rover die starken Windkräfte mit einem Segel aus. Zwar hat der Bodenwind auf der Venus nur Geschwindigkeiten von 1 Meter pro Sekunde (also 3.6 km/h), doch wegen der hohen Atmosphärendichte entwickelt dieser Wind dennoch enorme Kräfte – und die können von einem Segel ausgenützt werden um Antriebskräfte zu entwickeln. Da die Venusoberfläche weitgehend eben und flach und ohne grosse Felsbrocken ist, sollte ein autonomes, “landsegelndes” Venusfahrzeug dort zurechtkommen. Das Projekt hat gemäss der verlinkten Website folgende Eigenschaften:
    -Spannend: Segeln auf der Venus! Wie cool ist das denn? Das Projekt wird einen außergewöhnlichen Faktor für das öffentliche Engagement haben.
    – Durchbruch: Dies ist ein großer Sprung in den Fähigkeiten für die planetarische Erforschung, der über alle derzeitigen Fähigkeiten hinausgeht.
    – Unerforscht: Die Venus ist der Inbegriff eines unerforschten Planeten. Wir werden dorthin gehen, wo noch nie jemand zuvor gewesen ist.
    – Langfristig: Wir sind nicht bereit für den Start, aber in zehn Jahren könnten wir es sein.
    – Technisch glaubwürdig: Das Konzept verfügt über eine solide wissenschaftliche und technische Basis und einen vernünftigen Implementierungspfad, der uns vom technischen Traum zur technischen Realität führt.

    Allerdings ist dieses Projekt nach Selbsteinschätzung mindestens 10 Jahre von einer Realisation entfernt.

  6. AREE (Automaton Rover for Extreme Environments) soll ein Rover mit einem mechanischen Computer und Solarpanels sein, der mit einer Savonius Windturbine Energie erzeugt. Allerdings ist jetzt ein hybrides Desing vorgesehen, das mit einer Kombination von Hochtemperaturelektronik und mechanischem Computer arbeitet.
    Speziell: Die Idee eines mechanischen Computers erinnert an Charles babbages mechanische “Differentialmaschine”. Ich denke allerdings, dass eine Siliziumkarbid- oder Diamantelektronik eine bessere Lösung wäre, zumal das auch für den irdischen Einsatz einiges verspräche.

  7. Den Hinweis auf die Titius-Bode-Reihe finde ich recht passend. Betrachte ich diese Reihe für Merkur bis Mars – stimmt sie. Setze ich die Reihe mit Jupiter und Saturn fort – stimmt sie nicht mehr. Das lässt sich korrigieren, wenn ich zwischen Mars und Jupiter eine Position für Planet X reserviere. An der Stelle kreiste einst der Planet Tiamat in diesem Bereich der Schneegrenze mit viel Wasser. Tiamat wurde von Monden eines einst freien Planeten vor 4 Mrd. Jahren geteilt und verteilt. Der Asteroidengürtel ist der Rest eines halben Planeten Tiamat.
    Von der Venus gibt es viele Geschichten, dass sie vor nicht langer Zeit(?) erst in unser Sonnensystem gekommen sein soll, weil sie so besonders ist. Es gibt auch einen Text – übersetzt vom Altorientalisten Prof. K. Hecker – aus der Umwelt des Alten Testaments (TUAT), wo also die Venus in einer Zeit vor um 4,3 Mrd. Jahren sich formiert haben soll.
    Vor um 4 Mrd. Jahren war das große Bombardement. Hier wurden der Mars, aber auch die Venus bedacht – und seitdem läuft sie langsam rückwärts, selbst der Merkur erhielt damals seine Krater. Der auch erwähnte Mond des Planeten Tiamat Kingu hat hier auch seine meisten Krater bekommen.
    Der 2. ½ Tiamat wurde beschleunigt – Kingu kam gravitationsbedingt mit – und sie sind heute Erde mit Mond. Hierzu auch die Bibel 1. Mo 1,2: Das Wasser war schon auf der Erde – sie brauchte keine Wasserträger – sie hat es aus der Schneegrenze mitgebracht!
    In SuW 9/15 hat Prof. Palme wissenschaftlich untersucht und veröffentlicht: Die Entstehung des Mondes (nach dem Giant Impakt, Dg) bleibt ungeklärt. Wenn ich jetzt die Schrift aus dem TUAT vergleiche – hat er Recht!

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