Die Venus war fast ein „vergessener Planet“ und nur eine Weltraummission war in den letzten 30 Jahren dorthin gegangen. Aber ein jüngstes Wiederaufleben des Interesses am nächsten Nachbarn der Erde hat die NASA und die ESA dazu veranlasst, drei neue Missionen zur Venus zu entwickeln, die alle Anfang der 2030er Jahre gestartet werden sollen.
Die ESA-Mission EnVision Venus soll hochaufgelöste optische, spektrale und Radarbilder der Planetenoberfläche aufnehmen. Aber dazu muss das Raumfahrzeug von der Größe eines Lieferwagens ein spezielles Manöver namens aerodynamisches Bremsen (Aerobraking) ausführen, um seine Umlaufbahn durch die warme, dichte Atmosphäre des Planeten allmählich zu verlangsamen und abzusenken. Aerobraking nutzt den atmosphärischen Widerstand, um das Raumschiff zu verlangsamen, und EnVision wird in etwa zwei Jahren Tausende von Durchgängen durch die Atmosphäre der Venus machen.
„EnVision in seiner jetzigen Form ist ohne diese verlängerte Phase des aerodynamischen Bremsens nicht möglich“, sagte EnVisions Forschungsleiter Thomas Voirin. „Das Raumschiff wird in sehr großer Höhe, etwa 250 km, in die Venusumlaufbahn gebracht, dann müssen wir für wissenschaftliche Operationen in eine 000 km lange polare Umlaufbahn absteigen. Wenn wir mit der Ariane 500 fliegen, können wir uns nicht den ganzen zusätzlichen Treibstoff leisten, der zum Absenken unserer Umlaufbahn benötigt wird. Stattdessen werden wir langsamer, indem wir wiederholt die obere Atmosphäre der Venus durchqueren und in eine Tiefe von 62 km von der Oberfläche absteigen.“
Mehrere Raumfahrzeuge auf dem Mars, wie der Mars Reconnaissance Orbiter und der ExoMars Trace Gas Orbiter, führten eine aerodynamische Bremsung durch, um die Sonde allmählich zu verlangsamen und sie in die richtige Umlaufbahn für die Missionsparameter zu bringen. Aber wegen der ultradichten Atmosphäre der Venus testet die ESA derzeit Materialien für die Raumsonde, um „zu sehen, ob sie diesem herausfordernden atmosphärischen Surfprozess sicher standhalten können“. Laut ESA werden die Ergebnisse der Materialtests noch in diesem Jahr erwartet.
Dies wird jedoch nicht das erste Mal sein, dass ein Raumschiff auf der Venus aerodynamisches Bremsen verwendet. Die Venus Express der ESA führte in den letzten Monaten ihrer Mission im Jahr 2014 eine experimentelle aerodynamische Bremsung durch und sammelte wertvolle Daten über die Technik. Die Mission Venus Express sollte 500 Tage dauern, aber das zuverlässige Fahrzeug verbrachte schließlich acht Jahre damit, die Venus zu umkreisen, bevor ihm der Treibstoff ausging. Es begann einen kontrollierten Abstieg, sank tiefer und tiefer in die Atmosphäre der Venus und benutzte Beschleunigungsmesser an Bord, um seine eigene Verzögerung zu messen.
EnVision wird eine Vielzahl von Instrumenten verwenden, um umfassende Beobachtungen der Venus von ihrem inneren Kern bis zu ihrer oberen Atmosphäre durchzuführen, um besser zu verstehen, wie sich Venus und Erde so unterschiedlich entwickelt haben.
Weitere zukünftige Venus-Missionen sind DAVINCI+, eine Mission zur Untersuchung der Entwicklung der Venusatmosphäre, und VERITAS, eine Mission zur besseren Kartierung der Oberfläche und des Inneren der Venus. Diese beiden Missionen sollen zwischen 2028 und 2030 gestartet werden.
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