Blick unter die Wolken

An unserem inneren Nachbarplaneten Venus, dem strahlend hellen Abend- und Morgenstern, hat sich die Forschung jahrhundertelang die Zähne ausgebissen. Der Planet erscheint auf den ersten Blick hinsichtlich seiner Masse, seiner Dichte und seinem Durchmesser der Erde sehr ähnlich. Doch ehe man den Durchmesser tatsächlich bestimmen konnte, vergingen nach der Erfindung des Fernrohrs im Jahre 1609 noch fast 350 Jahre. Auch die Rotationsdauer der Venus blieb bis in die 1960er Jahre unbekannt.

Das lag an der massereichen dichten Atmosphäre, die den Planeten umhüllt und die jeden Blick auf seine Oberfläche verhindert. Erste Hinweise auf deren Existenz hatten sich aus der Beobachtung sogenannter »Venusdurchgänge« ergeben, seltene Vorübergänge des Planeten vor der Sonnenscheibe, die sich nur viermal in rund 243 Jahren ereignen. Als der russische Gelehrte Michael Lomonossow den Venusdurchgang von 1761 beobachtete, bemerkte er beim Eintritt der Venus in die Sonnenscheibe und bei ihrem Austritt eine Eintrübung des Sonnenrandes und auch eine Ausbeulung über den Sonnenrand hinaus. Er und andere Beobachter schlossen daraus auf eine die Venus umgebende Atmosphäre. Darauf deutet auch die gleißende Helligkeit des Planeten hin, die auf ein hohes Rückstrahlvermögen (Albedo) zurückzuführen ist.

Erst unter Verwendung astrophysikalischer Methoden, vor allem der Spektroskopie, gelangen nach vielen vergeblichen Versuchen erste Einblicke in die Gashülle der Venus. 1932 fanden Walter S. Adams und Theodore Dunham mit dem damals größten Spiegelteleskop auf dem Mt. Wilson in Kalifornien unter Verwendung von bis in das nahe Infrarot empfindlichen neuen Fotoplatten drei starke Absorptionsbanden von Kohlenstoffdioxid im Venusspektrum - Hinweis auf eine beträchtliche Konzentration des Gases.

Jahrzehnte später brachte die Radioastronomie neue Erkenntnisse. So gelang es sowjetischen und US-amerikanischen Forschergruppen, die Temperatur an der Oberfläche durch die Messung der thermischen Radiostrahlung der Venus zu bestimmen. Die große Überraschung bestand darin, dass die Resultate erheblich größere Werte erbrachten als frühere Abschätzungen. So fand eine Gruppe um den US-amerikanischen Radioastronomen Cornell H. Mayer 1956 Temperaturen zwischen 290 und 350 °C. Die weit verbreitete Vorstellung von einer mit üppigen Farnen bewachsenen Venus, etwa dem Zustand der Erde zur Zeit der Steinkohlenwälder entsprechend, musste damit aufgegeben werden. Der Einsatz der Radartechnik brachte schließlich durch die Arbeiten von Wladimir A. Kotelnikow sowie in enger Zusammenarbeit zwischen dem sowjetischen Forscher Arkadi D. Kusmin und dem Amerikaner B. G. Clark endlich auch präzise Ergebnisse über den Durchmesser der Venus, ihre Rotationsgeschwindigkeit. Zudem zeigte sich, dass die Venus im Vergleich zu fast allen anderen Planeten und Monden unseres Sonnensystems rückläufig (retrograd) rotiert.

Bereits ab 1961 wandte sich besonders die sowjetische Raumfahrt der Venus zu. Nach einer Reihe von Fehlschlägen gelangen ab 1967 insgesamt 15 spektakuläre Missionen mit Landungen auf der Venusoberfläche, die eine Fülle von Daten über die Atmosphäre und die Oberfläche des Planeten erbrachten. Auch die USA sowie später noch Japan und die Europäische Raumfahrtagentur ESA haben sich an der Venuserforschung erfolgreich beteiligt. Doch dann brachen die Aktivitäten abrupt ab, während der Mars zum bevorzugten Ziel der Raumfahrt wurde.

Das könnte sich aber bald ändern, denn neuerdings zeichnet sich ein weitaus komplexeres Bild der Venusatmosphäre ab als bislang angenommen. So hat etwa der Orbiter »Venus Express« der ESA Hydroxyl in der Atmosphäre gefunden, während Japans Sonde »Akatsuki« unbekannte atmosphärische Strukturen und Dynamiken entdeckte. Auch die erdgebundene radioastronomische Forschung fand noch Überraschendes, wie zum Beispiel Phosphin in der Venusatmosphäre. Das machte weltweit Schlagzeilen, weil dieses giftige Gas in den hochgelegenen Venuswolken als Abbauprodukt von Bakterien gilt. Sollten sich in den Wolken der Venus tatsächlich einfachste Lebensformen tummeln? Die Messergebnisse sind zwar in der Fachwelt umstritten, aber vor wenigen Wochen machte eine Expertendiskussion deutlich, dass die Angelegenheit noch keineswegs erledigt ist.

Clara Sousa-Silva vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics meinte kürzlich: »Wir wissen gar nichts über die Venus.« Das ist zwar etwas überspitzt, aber zweifellos wissen wir noch lange nicht genug. Aus diesem Grund befinden sich derzeit mehrere Missionen zur Venus in Planung. So beabsichtigt die indische Raumfahragentur, 2024 einen Orbiter zu starten, während Russland für 2029 einen Lander plant. Die private US-amerikanische Firma Rocket Lab denkt an eine Atmosphärensonde, die gezielt nach Anzeichen für Leben suchen soll. Auch bei der NASA werden verschiedene Projekte diskutiert - für die fernere Zukunft sogar eine bemannte Mission. Die Forscher hoffen, mithilfe besserer Methoden und Daten über die Venus auch bei der Analyse der Atmosphären von Exoplaneten besser voranzukommen.