MARSERKUNDUNG
Verkehrsüberwachung im Marsorbit
von Stefan Deiters
astronews.com
5. Mai 2015

Seit dem vergangenen Jahr befinden sich fünf aktive Sonden im Orbit um den Mars und in Zukunft könnten es noch mehr werden. Die amerikanische Raumfahrtbehörde NASA hat daher die Überwachung der eigenen Sonden und der anderer Nationen intensiviert. So sollen Kollisionen vermieden und auch gemeinsame Beobachtungen ermöglicht werden.

Die Bahnen der fünf aktiven Sonden im Orbit des Mars. Bild: NASA / JPL-Caltech [Großansicht]

Die Zahl der aktiven Sonden, die um den Mars kreisen, ist im vergangenen Jahr deutlich gestiegen: Zu den NASA-Sonden 2001 Mars Odyssey und Mars Reconnaissance Orbiter sowie der europäischen Sonde Mars Express gesellte sich mit MAVEN eine weitere NASA-Sonde sowie die indische Sonde Mars Orbiter. Die amerikanische Raumfahrtbehörde hat nun die "Verkehrsüberwachung" im Marsorbit erweitert, um zu verhindern, dass sich die Sonden zu nahe kommen. Dabei wird auch die ungefähre Position der nicht mehr aktiven Sonde Mars Global Surveyor berücksichtigt.

Entscheidend für die "Verkehrslage" ist nicht nur die Anzahl der Sonden im Marsorbit, sondern auch ihre genaue Umlaufbahn und das damit verbundene Missionsziel. So soll beispielsweise MAVEN die äußere Atmosphäre des Roten Planeten erforschen und umkreist den Mars daher auf einer langgestreckten Bahn, auf der die Sonde dem Planeten manchmal näher ist als die anderen NASA-Sonden und manchmal deutlich weiter entfernt. Auch Mars Express und Mars Orbiter umkreisen den Mars auf langgestreckteren Bahnen.

"Bislang haben sich zur Vermeidung von Kollisionen die Navigationsteams von Mars Odyssey und Mars Reconnaissance Orbiter abgesprochen", erläutert Robert Shotwell vom Jet Propulsion Laboratory der NASA, der Chefingenieur des Marsprogramms. "Die Wahrscheinlichkeit für Probleme war relativ gering. MAVEN mit seiner sehr elliptischen Umlaufbahn erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass jemand ein Ausweichmanöver machen muss. Wir überwachen die Sonden daher jetzt genauer. Die Wahrscheinlichkeit dafür, dass ein Ausweichmanöver nötig ist, ist zwar noch immer gering, aber wir müssen darauf vorbereitet sein."

Im Vergleich zur Erde, um die über 1.000 aktive Satelliten und unzählige Teile von Weltraumschrott kreisen, ist die Verkehrslage rund um den Mars noch sehr übersichtlich. Doch auch im Hinblick auf künftige Marsmissionen, so die NASA, müsse man die Vorsichtsmaßnahmen erweitern. Erleichtert wird dies dadurch, dass alle fünf aktiven Sonden das Deep Space Network der NASA zur Kommunikation nutzen, so dass wichtige Bahninformationen an einer Stelle bereits gesammelt vorliegen.

Damit können die Ingenieure dann Berechnungen vornehmen, die etwas über die künftigen Bahnen aussagen und auf mögliche dichte Begegnungen hinweisen. In diesem Fall werden dann frühzeitig entsprechende Warnungen an die beteiligten Teams hinausgeschickt. Allerdings liegt die Unsicherheit der genauen Position einer Sonde bei einer Vorhersage über mehrere Tage noch immer im Kilometerbereich. Je näher der Termin rückt, desto genauer werden die Vorhersagen und desto wahrscheinlicher ist es dann auch in der Regel, dass sich herausstellt, dass es zu keiner dichten Begegnung kommen wird.

Das neue, von der NASA entwickelte System zur Überwachung der Marssonden hat noch einen praktischen Nebeneffekt: Wenn sich nämlich durch die Vorhersagen herausstellt, dass sich zwei Sonden relativ nahe kommen, könnte dies auch für gemeinsame Beobachtungen genutzt werden. Oft befinden sich an Bord der Sonden unterschiedliche und sich ergänzende Instrumente, so dass sich hier die Möglichkeit bieten würde, bestimmte Aspekte aus ganz verschiedenen wissenschaftlichen Perspektiven zu betrachten.