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Marssonde auf dem Weg zum Roten Planeten
Redaktion
/ Pressemitteilungen des DLR und der ESA
astronews.com
15. März 2016
Die europäisch-russische Marsmission ExoMars 2016
ist auf dem Weg zum Roten Planeten. Nach einem erfolgreichen Start am
Montagmorgen sendete die Sonde wie geplant am späten Abend das erste Signal. Die
Mission besteht aus dem Trace Gas Orbiter und dem Landemodul
Schiaparelli. Die Ankunft ist für Mitte Oktober vorgesehen.
Am 14. März 2016 um 10.31 Uhr MEZ ist die
ExoMars-2016-Mission der europäischen
Weltraumagentur ESA und der russischen
Raumfahrtbehörde Roskosmos an Bord einer
Proton-Rakete vom russischen Kosmodrom Baikonur
zu unserem Nachbarplaneten aufgebrochen.
Bild: ESA / Stephane Corvaja [Großansicht] |
Am 14. März 2016 um 10.31 Uhr MEZ ist die ExoMars 2016-Mission der
europäischen Weltraumagentur ESA und der russischen Raumfahrtbehörde
Roskosmos vom russischen Kosmodrom Baikonur zu unserem Nachbarplaneten Mars
aufgebrochen. An Bord der Proton-Rakete waren der Trace Gas Orbiter
(TGO) und der Landedemonstrator Schiaparelli (Entry, descent and
landing Demonstrator Module EDM) untergebracht, die sich knapp elf Stunden nach
dem Start von der Rakete getrennt und Kurs in Richtung Mars eingeschlagen haben.
Um 22.29 Uhr wurde das erste Signal des Duos im Kontrollzentrum in Darmstadt
empfangen.
"In enger Kooperation von Politik, Industrie und Wissenschaft ist eine
Mission entstanden, die die Suche nach Spuren von Leben auf dem Mars ebenso
fortführt, wie auch neue Technologien erprobt", betont Prof. Pascale
Ehrenfreund, Vorstandsvorsitzende des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt
(DLR). Im Jahr 2018 soll dann die Folgemission einen Rover auf der Oberfläche
des Roten Planeten absetzen.
"Mit dem erfolgreichen Start der ExoMars-Mission öffnet sich für die
europäische Planetenforschung unter Führung der ESA ein neues Kapitel. Nach
Mars Express und erfolgreichen Beteiligungen an internationalen
Planetenmissionen sehen auch deutsche Wissenschaftler und Ingenieure mit
Spannung dem Flug der Sonde und der Ankunft am Roten Planeten entgegen", freut
sich Ehrenfreund.
"Die Vorbereitung der ersten ExoMars-Mission war ein hartes Stück
Arbeit, aber dank des unermüdlichen Einsatzes unserer internationalen Teams ist
nun ein neues Zeitalter der Marsexploration in greifbare Nähe gerückt", so
ESA-Generaldirektor Johann-Dietrich Wörner. "Mein Dank gilt unserem russischen
Partner, der heute für einen optimalen Start dieser Mission gesorgt hat. Nun
liegt die gemeinsame Exploration des Mars vor uns." Igor Komarow, der
Generaldirektor der staatlichen russischen Raumfahrtagentur Roskosmos,
meinte: "Nur durch Zusammenarbeit kommen die besten technischen Lösungen für
herausragende wissenschaftliche Ergebnisse zustande. Roskosmos und die
ESA sind zuversichtlich, dass die Mission ein Erfolg wird."
Nach dem Start, dem Ausbreiten der Solarpaneele und dem Ausklappen der
Kommunikationsantenne fliegen TGO und Schiaparelli gemeinsam rund sieben Monate
durch den interplanetaren Raum in Richtung Roter Planet. Drei Tage vor ihrem
Eintreffen wird Schiaparelli von TGO abgetrennt, bevor dieser dann in einen
Orbit 400 Kilometer über der Marsoberfläche einschwenken wird. "Schiaparelli
wird zunächst im Tiefschlaf weiterfliegen, bis er einige Stunden vor seinem
Eintritt in die Atmosphäre wieder aufgeweckt wird. Bei ihrem Eintritt wird die
Landekapsel durch die Reibung von circa 21.000 auf rund 1.650 Kilometer pro
Stunde abgebremst. Ihr Hitzeschild schützt sie dabei vor dem Verglühen, denn
beim Bremsvorgang entstehen dort extreme Temperaturen", erklärt Oliver Angerer,
Gruppenleiter für Exploration beim DLR Raumfahrtmanagement.
Ein Fallschirm verlangsamt die Sonde weiter, bis er in einer Höhe von etwas
mehr als einem Kilometer abgestoßen wird. Für den letzten
Geschwindigkeitsverlust sorgen Bremstriebwerke. Zwei Meter über der Oberfläche
werden diese dann abgeschaltet und Schiaparelli wird die restliche Strecke
fallen - ein Landetest für die Folgemission ExoMars 2018.
Schiaparelli wird verschiedene Technologien untersuchen, die dem
Rover der ExoMars 2018-Mission zur sicheren Landung verhelfen sollen:
Materialien für den Hitzeschutz, einen Fallschirm, einen Radar-Höhenmesser sowie
ein Triebwerkssystem für die letzte Landephase. Während des Fluges durch die
Atmosphäre messen die vier COMARS+-Sensoren (COMbined Aerothermal and Radiometer
Sensor), die vom DLR-Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik in Köln
entwickelt wurden, kontinuierlich den Wärmefluss, die Gasstrahlung, den Druck
und die Oberflächentemperatur am hinteren Hitzeschutzschild.
"Diese wertvollen Flugdaten werden bei der Verbesserung zukünftiger
Landekapseln und Rekonstruktion der Atmosphärenparameter entlang der Flugbahn
eine entscheidende Rolle spielen", sagt Dr. Ali Gülhan, der zusammen mit seinen
Kollegen die gesammelten Daten in Köln auswertet. Nach seiner Landung ist
Schiaparelli nur wenige Tage auf der Oberfläche des Roten Planeten aktiv. In
dieser Zeit werden hauptsächlich die während des Landeanflugs gesammelten Daten
übermittelt.
Da sich die Forscher allerdings auch für das Klima unseres Nachbarplaneten
interessieren, ist auf Schiaparelli eine "Wetterstation" installiert. Das
DREAMS-Paket (Dust Characterisation, Risk Assessment and Environment Analyser on
the Martian Surface) misst zum Beispiel Windgeschwindigkeit, Feuchtigkeit und
Druck auf der Oberfläche des Roten Planeten und liefert den Wissenschaftlern
einen "Mars-Wetterbericht", der bei der Planung künftiger Missionen helfen kann.
Während Schiaparelli auf der Marsoberfläche Daten sammelt, umkreist
der Trace Gas Orbiter den Roten Planeten, um die Atmosphäre mit seinen
vier Instrumenten in rund 400 Kilometern Höhe zu untersuchen. Dabei ist für die
Forscher vor allem Methan interessant. Dieses Spurengas kann durch geologische
oder aber durch biologische Prozesse entstehen und damit möglicherweise Hinweise
auf Leben geben. Geringe Mengen wurden bereits von der europäischen Sonde
Mars Express nachgewiesen. TGO soll nun die Quellen aufspüren.
Dafür wird das Nadir and Occultation for Mars Discovery
(NOMAD)-Instrument mit zwei Infrarot- und einem Ultraviolettspektrometer genau
die Bestandteile der Marsatmosphäre messen. Die Atmospheric Chemistry Suite
(ACS) vervollständigt mit drei weiteren Infrarotspektrometern das Messspektrum
von NOMAD, während der Fine Resolution Epithermal Neutron Detector
(FREND) die Wasserstoffvorkommen des Roten Planeten bis zu einem Meter Tiefe
vermessen wird. Das Colour and Stereo Surface Imaging System (CaSSIS)
wird hochauflösende Farb- und Stereoaufnahmen der Marsoberfläche liefern.
Zudem wird CaSSIS einzelne 3D-Stereoaufnahmen von lokal interessanten
Gebieten - zum Beispiel in potenziellen Quellregionen von Spurengasen -
erstellen und somit NOMAD und ACS unterstützen. "Wenn NOMAD erhöhte
Spurengas-Konzentrationen findet, werden wir mit CaSSIS die entsprechenden
Oberflächen genau untersuchen, ob wir dort Hinweise auf geologische Aktivität
sehen. Wenn dort beispielsweise Anzeichen für Vulkanismus zu erkennen sind,
weist das auf eine geologische Bildung von Methan hin", erklärt Ernst Hauber vom
DLR-Institut für Planetenforschung. Er ist Mitglied im internationalen
Wissenschaftsteam und wird mit Berliner Kollegen die CaSSIS-Daten und somit auch
die geologischen Informationen auswerten.
2018 soll die zweite ExoMars-Mission dann zum Roten Planeten
aufbrechen. Diese wird einen Rover auf dem Mars absetzen und auch auf der
Landeplattform ein Instrumentenpaket mit sich tragen. Ein Teil der
wissenschaftlichen Nutzlast auf dem Rover ist die Panoramic Camera (PanCam).
Ein Teil dieses Systems ist eine hochauflösende Stereokamera, die vom
DLR-Institut für Planetenforschung entwickelt wurde. Außerdem wird der Rover
erstmals mit einem Bohrer Proben aus bis zu zwei Meter Tiefe nehmen. Da die
Marsoberfläche heute sehr lebensfeindlich ist, könnten Tiefenproben eher Spuren
von Leben enthalten.
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