Suche nach Leben auf dem Nachbarplaneten: Die Nasa will wieder zur Venus

Die Venus ist plötzlich wieder interessant. Nachdem sich die Planetenforschung in den vergangenen Jahren auf Mond und Mars konzentriert hatte, rückt nun wieder die Venus in ihren Fokus. Die US-Raumfahrtorganisationen Nasa will gleich zwei Sonden dorthin schicken, wie sie am Mittwoch (Ortszeit) mitteilte. An einer Mission werden auch deutsche Forscher beteiligt sein.

Der Beschluss kam nicht ganz überraschend. Im vergangenen Herbst hatten Wissenschaftler in der Atmosphäre des Planeten Phosphan-Moleküle entdeckt, was als starker Hinweis auf mikrobielles Leben interpretiert wurde. Diese Beobachtung ist zwar unter Fachleuten stark umstritten.

Dennoch hatte der damalige Nasa-Administrator Jim Bridenstine im September erklärt, es sei „an der Zeit, Venus zu priorisieren“. Zuvor war sie von der Nasa kaum beachtet worden: Die letzte US-Mission, die den Planet genauer angeschaut hatte, lief 1978. Die Sowjetunion blieb länger dabei, auch die Esa erforschte den Planeten mit „Venus Express“ von 2006 bis 2014.

Der Erde so ähnlich und doch höllisch anders

Venus gilt als Schwesterplanet der Erde. Sie ist ähnlich groß, ihre Umlaufbahn aber näher an der Sonne. Auf der Venus ist es unwirtlich. Sie ist umhüllt von dichten Schwefelsäure-Wolken, die einen starken Treibhauseffekt haben: an der Oberfläche herrschen rund 460 Grad Celsius, flüssiges Wasser würde sofort verdampfen. Zudem ist der Luftdruck fast hundertmal größer als auf der Erde. Er entspricht etwa den Bedingungen in einem Kilometer Wassertiefe.

© NASA/AP/dpa

Verglichen mit Mond und Mars ist Venus für Forschungsmissionen um einiges komplizierter, weil die Sonden extrem robust sein müssen. Dementsprechend wenig ist bekannt. Vor Urzeiten, als es noch kühler dort war, hatte der Planet wohl einen Ozean. Und es gibt vermutlich bis heute aktiven Vulkanismus.
Die beiden neuen Nasa-Missionen zielen darauf ab, zu verstehen, „wie die Venus zu einer inferno-ähnlichen Welt wurde, die in der Lage ist, Blei an der Oberfläche zu schmelzen“, sagte der neue Nasa-Chef Bill Nelson am Mittwoch. Beide haben ein Budget von je rund 500 Millionen Dollar (410 Millionen Euro) und sollen zwischen 2028 und 2030 starten.

Gab es auf der Venus einst Ozeane?

Eine heißt „Davinci+“ (Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble gases, Chemistry, and Imaging). Sie soll die Zusammensetzung der Lufthülle bestimmen, indem eine Sonde sie durch die Wolken zu Boden reist. Die Forscher hoffen, daraus abzuleiten, wie die Atmosphäre entstand und sich entwickelte und ob es tatsächlich einst einen Ozean gab. Zudem soll die Sonde präzise Bilder von Geländestrukturen machen, die als Hinweis auf eine Plattentektonik gelten.
Die andere Sonde namens „Veritas“ (Venus Emissivity, Radio Science, InSAR, Topography, and Spectroscopy) wird nicht landen, sondern Venus fünf Jahre lang umkreisen. Da die Wolkenhülle keine Lichtwellen des sichtbaren Spektrums hindurchlässt, würde eine gewöhnliche Fotokamera nichts sehen. Doch Wellen anderer Frequenz können passieren – und werden erfasst, um Aufnahmen der Oberfläche zu erhalten: im Radar- und im nahen Infrarotbereich.

© Bill Ingalls/NASA/AP/dpa

Von den Radarbildern erhoffen sich die Forscher ein präzises 3D-Geländemodell, das ihre Fragen nach Vulkanismus und Plattentektonik beantworten kann. Die Infrarotdaten werden von einem Instrument gesammelt, das am Berliner Institut für Planetenforschung im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) entwickelt wird. „Auch damit können wir erkennen, ob und wo es Vulkanismus gibt“, sagt Jörn Helbert vom DLR. Die Infrarotdaten zeigen nämlich einerseits Wärme an, aber auch die chemische Zusammensetzung der Oberfläche.

Junge Lavaflüsse unterscheiden sich dabei von älteren Regionen – wie auf der Erde, wo an Vulkanen „basische“ Basalte vorkommen und alte Kontinente eine „saure“ granitische Kruste haben. Das DLR-Instrument VEM (Venus Emissivity Mapper) wird eine globale Karte erstellen, die unterschiedliche Gesteinstypen verzeichnet. Doch zuerst muss es auf die Venus eingestellt werden: Heiße Gesteine strahlen andere Wellenlängen ab als kühle. An Helberts Labor wurden bereits etliche Gesteinsproben auf Venus-Hitze gebracht und vermessen, damit die Daten des VEM korrekt interpretiert werden.

Ganz andere Spielregeln der Biologie im All?

Ob es da drüben wirklich Leben gibt, sei „schwer zu sagen“, meint der Forscher. Für die Phosphan-Messungen habe es unterschiedliche Erklärungen gegeben. „Und alle waren konsistent mit den vorhandenen Daten. Das zeigt, wie wenig wir über die Venus wissen.“ Auch dieser Umstand, so Helbert, könnte die Nasa motiviert haben, Davinci+ und Veritas anzugehen.
Es könnten noch weitere Missionen folgen. Die Esa hat das Konzept für „EnVision“ auf dem Tisch, eine Sonde, die 2032 starten soll. Schon in der kommenden Woche, sagt Helbert, könnte die Entscheidung darüber fallen. Bereits 2023 will das US-Unternehmen Rocket Lab eine Sonde starten, die in den oberen Atmosphärenschichten nach Spuren von Leben suchen soll, hatte Firmenchef Peter Beck 2020 bekanntgegeben.

Am 10. Juni 2021 gab die Esa bekannt, ebenfalls eine Forschungsmission zur Venus schicken zu wollen. "EnVision" soll eine Mission der sogenannten M-Klasse sein, die üblicherweise ein Budget von rund 500 Millionen Euro haben. Der Start soll in den frühen 2030er Jahren erfolgen. Die Instrumente an Bord der Sonde sollen unter anderem die chemische Zusammensetzung der Atmosphäre und der Oberfläche bestimmen sowie den Aufbau den Schichten des Untergrunds. Damit soll unter anderem nach möglichen Hinweisen auf aktiven Vulkanismus gefahndet werden. Die Forschungsfragen für EnVision und die Instrumentierung sollen in enger Abstimmung mit der Nasa erfolgen, erklärt Günther Hasinger, Esa-Direktor für Wissenschaft, laut einer Mitteilung.

Auch das Bremer Raumfahrtunternehmen OHB wirbt seit längerem für Missionen zur Venus. „Herauszufinden, ob es im All möglicherweise auch ganz andere Spielregeln der Biologie gibt, ob es etwa Leben gibt, das nur durch Sonnenlicht entsteht, rechtfertigt eine derartige Mission aus meiner Sicht voll und ganz“, argumentierte OHB-Chef Marco Fuchs Ende 2019.

„Diese Erkenntnisse könnten dann auch sehr hilfreich sein, die Wahrscheinlichkeit von Leben auf den tausenden von Exoplaneten besser einschätzen zu können.“ Vorausgesetzt, es finden sich genug Geldgeber für solche Unternehmungen.