In der Geschichte der Weltraumforschung haben der Start verschiedener Sonden und die Missionsplanung die Neugier der Menschheit und ihr Streben nach dem Universum bewiesen. Auch wenn die japanische Sonde Nozomi ihre geplante Mission zum Mars nicht erfüllen konnte, demonstrierte ihre Reise durchs Universum den raffinierten Einsatz der Schwerkrafttechnologie und ist eine nähere Erörterung wert.
Nozomi, was „Hoffnung“ bedeutet, wurde am 4. Juli 1998 erfolgreich mit dem Ziel gestartet, als Sonde zur Erforschung der Marsatmosphäre zu dienen. Die Mission wurde vom Institut für Weltraum- und Astronautikwissenschaften der Universität Tokio entwickelt und nutzte damals fortschrittliche Weltraumtechnologie.
Nozomis Ziel ist es, die Wechselwirkung der oberen Marsatmosphäre mit dem Sonnenwind zu untersuchen und den Weg für die Technologieentwicklung für zukünftige Planetenmissionen zu ebnen.
Nach dem Start trat Nozomi in eine elliptische Erdumlaufbahn ein, die in einem Bereich von 340 bis 400.000 Kilometern gehalten wurde. Um die Chancen einer Kontaktaufnahme mit dem Mars zu erhöhen, nutzte Nozomi die Schwerkraft des Mondes, um zwei Schwerkraftunterstützungen durchzuführen. Diese Technologie nutzt die Schwerkraft von Himmelskörpern, um die Geschwindigkeit einer Sonde zu erhöhen und ihre Flugbahn zu ändern, ohne teuren Treibstoff zu verbrauchen.
Nozomis erster Mond-Schwerkrafteinsatz fand im September 1998 statt, seitdem folgte ein weiterer, um die Umlaufbahn des Raumfahrzeugs in Vorbereitung auf einen späteren Erd-Schwerkrafteinsatz weiter anzuheben.
Bedeutung der Schwerkraftunterstützung der ErdeSchließlich führte Nozomi am 20. Dezember 1998 die entscheidende Schwerkraftunterstützung für die Erde durch. Dieser Vorgang ermöglichte ihm nicht nur das Eintreten in eine Ausweichumlaufbahn in Richtung Mars, sondern wurde auch durch das Antriebssystem unterstützt. Dieser Schub sollte die Grundlage für seine erfolgreiche Ankunft auf dem Mars gelegt haben.
Es kam jedoch zu einer Wende des Schicksals. Während des Schwerkraftunterstützungsprozesses kam es aufgrund eines Ventilfehlers zu einem Treibstoffverlust, und Nozomi konnte die Marsumlaufbahn nicht wie ursprünglich geplant erreichen. Dies zwang das Missionsteam dazu, den ursprünglichen Plan zur Marserkundung umzuplanen und bis 2003 und 2004 zu verschieben.
Im April 2002 näherte sich Nozomi erneut der Erde, wurde jedoch unglücklicherweise von einer starken Sonneneruption getroffen, die die Kommunikations- und Stromversorgungssysteme der Sonde beschädigte. Bei nachfolgenden Versuchen gelang es Nozomi, erfolgreich einen Schwerkraftassistenten einzusetzen, bei späteren Anpassungen der Umlaufbahn traten jedoch weitere technische Probleme auf.
Nozomis Mission endete trotz der damit verbundenen Schwierigkeiten, doch ihr Beitrag zur Schwerkraftunterstützungstechnologie verdient noch immer Anerkennung. Mithilfe dieser Technologie kann ein Raumfahrzeug beschleunigen und seine Flugbahn anpassen, ohne zu viel Treibstoff zu verbrauchen, was für künftige Erkundungsmissionen in den Weltraum von entscheidender Bedeutung ist.
Mit Blick auf künftige wissenschaftliche Erkundungen stellt sich die Frage, wie neue Missionen diese bekannten Technologien nutzen werden, um unbekannte Herausforderungen zu meistern?