Aurora hebt ab

Das neue Explorationsprogramm “Aurora” der Europäischen Weltraumorganisation nimmt nun Schritt für Schritt Gestalt an.

Ein Beitrag von meiklampmann. Quelle: ESA.

Dieses von der ESA im Januar 2002 eingeleitete ehrgeizige Programm steckt die Strategie Europas in den nächsten dreißig Jahren für die robotische und bemannte Erforschung des Mars, des Mondes und noch fernerer Himmelsobjekte wie z.B. Asteroiden ab.

Am Montag, den 7.Oktober trat der Aurora-Teilnehmerrat in der ESA-Hauptverwaltung in Paris zusammen und genehmigte die Inangriffnahme von Bewertungsstudien für die ersten vier Robotermissionen des Programms. Die genehmigten Studien erstrecken sich auf zwei “Flaggschiff”-Missionen – größere Vorhaben zur Erweiterung unserer wissenschaftlichen und technischen Kenntnisse als Vorbereitung für eine bemannte Mission – und sogenannte “Pfeil”-Missionen, die als technologische weniger anspruchsvolle und kostengünstigere Missionen zur Verringerung der mit Flaggschiff-Missionen verbundenen Risiken geplant sind.

Die zu untersuchenden Flaggschiff-Missionen sind:

Die EXO-Mars-Mission
Sie soll die biologische Umwelt auf dem Mars erkunden, bevor andere Raumflugkörper oder Menschen auf dem Roten Planeten landen. Die Daten dieser Mission dürften einen wertvollen Beitrag zur breiteren Forschung auf dem Gebiet der Exobiologie, d.h. der Suche nach Leben außerhalb der Erde, leisten.

Im Rahmen dieser Mission soll ein Raumfluggerät aus einer Umlaufbahn um den Mars mit Hilfe eines Abstiegsmoduls, das mit aufblasbaren Luftbremsen oder einem Fallschirmsystem ausgestattet ist, gezielt ein Fahrzeug auf dem Mars absetzen, das von herkömmlichen Sonnenzellen mit Energie versorgt würde und sich mehrere Kilometer weit auf der Marsoberfläche fortbewegen könnte. Seine rund 40 kg schwere Nutzlast würde eine Bohreinrichtung sowie ein mit den wissenschaftlichen Instrumenten gekoppeltes Probenentnahme- und -handhabungssystem umfassen.

Das Marsfahrzeug stellt mit seinen hochentwickelten optischen Sensoren für das Navigationssystem, seiner Bordsoftware, seiner Fähigkeit für autonomen Einsatz und seinen Nutzlastinstrumenten für die Suche nach Leben eine bedeutende technologische Herausforderung dar, die Europa und Kanada Gelegenheit gibt, in der ESA und auf nationaler Ebene in jahrelanger Zusammenarbeit entwickelte Technologien zur Reife zu bringen.

Diese Mission wird auch als mögliches Datenrelaissystem für die unter Federführung der französischen Raumfahrtagentur CNES geplante Mission Mars Netlander in Betracht gezogen. Die Mission zur Rückführung einer Mars-Bodenprobe soll ein Abstiegsmodul sowie ein Fahrzeug für den Wiedereintritt in die Erdatmosphäre auf eine Umlaufbahn um den Mars befördern. Das Abstiegsmodul setzt auf der Marsoberfläche eine mit einem Probensammelgerät und einem Aufstiegsfahrzeug ausgestattete Landeplattform ab. Bei dieser Mission, welche die weltweit erste Mars-Bodenprobe zur Erde zurückbringen soll, wäre eine geringe Landegenauigkeit durchaus annehmbar.

Das Aufstiegsfahrzeug würde die Bodenprobe in einem Behälter auf eine niedrige (etwa 150 km hohe) Kreisbahn um den Mars bringen, auf der das Rendezvous mit dem Wiedereintrittsfahrzeug stattfindet. Dieses soll dann die Wiedereintrittskapsel mit der Mars-Bodenprobe auf eine ballistische Flugbahn in die Erdatmosphäre steuern, in der ein Fallschirm (oder aufblasbares Bremssystem) für eine sichere Landung sorgt.

Diese Mission zur Rückführung einer Mars-Bodenprobe setzt eine Reihe grundlegender Technologien voraus, die in Europa noch nicht (bzw. noch nicht voll) beherrscht werden. Sie betreffen hauptsächlich das Landesystem, das Aufstiegsfahrzeug, das Rendezvous in der Marsbahn und das Fahrzeug bzw. die Kapsel für den Wiedereintritt in die Erdatmosphäre.

Wiedereintrittsfahrzeug/-kapsel
Geplant ist ein kleiner Satellit auf einer stark elliptischen Erdbahn, der unter ähnlichen Bedingungen in Richtung Erde katapultiert würde, wie dies bei einer interplanetaren Rückkehrkapsel der Fall wäre. Diese Mission ist ein notwendiger Schritt zur Vorbereitung der ersten Mission zur Rückführung einer Mars-Bodenprobe.

Mars-Einfangdemonstrator
Hier handelt es sich um eine kleine Mission zum Nachweis der Technologien, die erforderlich sind, um eine Raumsonde unter Nutzung der Reibung mit der oberen Atmosphäre des Planeten so abzubremsen, dass sie auf eine Bahn um den Mars einschwenkt. Dieselben Technologien sollen später bei einer Flaggschiff-Mission und letztlich auch bei bemannten Missionen des Programms Aurora zur Anwendung gelangen.

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