Curiosity: Erste Ergebnisse des RAD-Instrumentes

Es dauert nur noch wenige Stunden, bis der neueste Rover der NASA, der Marsrover Curiosity, auf der Oberfläche unseres Nachbarplaneten aufsetzen wird. Aber bereits vorher liegen erste wissenschaftlich verwertbare Erkenntnisse dieser neuesten Marsmission vor.

Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: JPL, NASA Science News, DLR.

NASA, JPL-Caltech
Auf dem Weg zum Mars konnte das RAD-Instrument insgesamt fünf größere Strahlungs-Events nachweisen.
(Bild: NASA, JPL-Caltech)

In nur wenigen Stunden wird der neueste Rover der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA, der Rover Curiosity, auf der Oberfläche unseres äußeren Nachbarplaneten aufsetzen und sein Landegebiet anschließend mittels der mitgeführten wissenschaftlichen Instrumente für die Dauer von mindestens 23 Monaten ausführlich untersuchen.

Aber bereits auf dem Weg zum Mars war eines dieser Instrumente, der Strahlungsdetektor RAD, aktiviert und hat dabei im Rahmen seiner in regelmäßigen Abständen erfolgenden Messungen die Strahlungswerte ermittelt, denen zukünftige Astronauten auf ihrem Weg zum Mars ausgesetzt sein werden.

“Das RAD-Instrument ist [in der Missionsphase des Fluges zum Mars] vergleichbar mit dem Stellvertreter für einen Astronauten in einem Raumschiff auf dem Weg zum Mars”, so die Erklärung von Dr. Donald Hassler vom Southwest Research Institute in Boulder im US-Bundesstaat Colorado, dem für dieses Instrument verantwortlichen Wissenschaftler. “Das Gerät befindet sich tief im Inneren der Raumsonde, vergleichbar mit der Position eines Astronauten bei einer bemannten Mission. Zu sehen, wie die Raumsonde das Strahlungsfeld beeinflusst, wird uns wichtige Informationen darüber liefern, wie man ein Raumschiff für eine zukünftige Reise zum Mars am besten konstruieren muss.”

NASA, JPL-Caltech
Ein Vergleich der Strahlungsdosen, welche den ACE (rote Kurve) und das RAD (weiße Kurve) unter vergleichbaren Bedingungen trafen.
(Bild: NASA, JPL-Caltech)

Zu diesem Zweck nahm das RAD-Instrument seinen wissenschaftlichen Betrieb bereits am 6. Dezember 2011 auf und sammelte bis zum 13. Juli 2012 regelmäßig Daten über die Strahlungswerte, welchen die Cruise Stage des Rovers auf seinem Weg zum Mars ausgesetzt war. Neben der kosmischen Strahlung war die Cruise Stage dabei speziell der Strahlung ausgesetzt, welche sich im Rahmen mehrerer Sonnenstürme durch das innere Sonnensystem verteilte. In diesem Zeitraum konnte der RAD insgesamt fünf größere Sonnenstürme nachweisen, deren Strahlungspartikel im Februar, März und Mai 2012 nicht nur die Cruise Stage getroffen haben, sondern die auch in das Innere der Raumkapsel vordringen konnten.

“Der Rover hat diese Ereignisse gut überstanden und uns zudem unbezahlbare Daten über diese Ereignisse übermittelt”, so Don Hassler. Eine erste Auswertung der bisherigen Daten zeigt, dass lediglich die stärksten der in diesem Zeitraum aufgetretenen Sonnenstürme die Außenhülle der Cruise Stage durchdringen und anschließend von dem RAD nachgewiesen werden konnten. Neben der eigentlichen, aus einer Aluminium-Struktur bestehenden Cruise Stage und dem Aeroshell sorgten dabei anscheinend auch die mit Hydrazin gefüllten Treibstofftanks für eine gewisse Abschirmung gegenüber der einfallenden Strahlung.

Insgesamt wurde der größere Teil der einfallenden Strahlung nicht durch die von der Sonne ausgehenden Strahlungspartikel verursacht, sondern vielmehr durch die Gesamtheit der kontinuierlich einfallenden kosmischen Strahlung. Vergleichende Messungen mit dem Advanced Composition Explorer (kurz “ACE”) der NASA, welcher sich am Lagrange-Punkt L-1 zwischen der Sonne und der Erde befindet, zeigten zudem, dass die Struktur der Cruise Stage einen Großteil der auftreffenden Strahlung abschirmt. Der ACE wurde ebenfalls von den einzelnen Strahlungsevents getroffen, wobei die entsprechenden Messungen jedoch an der Außenseite des ACE erfolgten.

Allerdings zeigte die Analyse der auftretenden Strahlungsmengen, welche die Cruise Stage von Curiosity erreichten auch, dass die einfallende Strahlung in ihrer Gesamtheit trotz einer vergleichbaren Abschirmung höher ausfällt als die Strahlungsdosis, welcher sich die Astronauten der Internationalen Weltraumstation (ISS) bei einem längeren Aufenthalt im Erdorbit aussetzen. Um die gesundheitlichen Risiken zukünftiger Marsbesucher so weit wie möglich zu minimieren muss also noch eine Verbesserung der Abschirmung eines zukünftigen Mars-Raumschiffes ins Auge gefasst werden.

Welche Bedeutung haben diese Ergebnisse? Zum einen erhielten die an der Mission beteiligten Wissenschaftler mit ihren Messungen im freien Weltraum wertvolle Datensätze, welche ihnen weitere und in diesem Umfang bisher nicht mögliche Aufschlüsse über das Strahlungsfeld im inneren Sonnensystem geben. Zum anderen – und auch dies ist eine positive Nachricht für den weiteren Verlauf der Curiosity-Mission – können sie sich jetzt sicher sein: Das RAD-Instument funktioniert offensichtlich zuverlässig und liefert die im Rahmen der Mission vorgesehenen Daten.
Die Signale, welche die erfolgte Landung des Rovers bestätigen, werden am morgigen 6. August gegen 7.31 Uhr MESZ auf der Erde eingehen. Sie können die Landung Curiositys, welcher die Marsforschung während der kommenden Jahre wesentlich mitbestimmen wird, auch im Rahmen einer deutschsprachigen Internet-Übertragung verfolgen. Spacelivecast.de wird an diesem Tag um 06:30 MESZ auf Sendung gehen und Sie neben den Bildern von NASA-TV mit entsprechenden Kommentaren und vielen interessanten Hintergrundinformationen versorgen.

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