Curiosity: Kurskorrekturmanöver erfolgreich

Die Sonde Curiosity hat auf ihrem Weg zum Mars ein erstes Kurskorrekturmanöver erfolgreich durchgeführt. Neben einer minimalen Erhöhung der Fluggeschwindigkeit wurde dabei der Kurs der Raumsonde leicht verändert und auf den Mars ausgerichtet.

Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: JPL. Vertont von Peter Rittinger.

NASA (MSL Launch Press Kit, November 2011)
Die Flugbahn von Curiosity auf dem Weg zum Mars und die dabei vorgesehenen Kurskorrekturmanöver.
(Bild: NASA (MSL Launch Press Kit, November 2011))

Der anfängliche Kurs einer interplanetaren Raumsonde zeigt unmittelbar nach dem Start von der Erde zunächst immer um mehrere zehntausend Kilometer neben das eigentlich angepeilte Ziel. Auf diese Weise soll verhindert werden, dass die auf den gleichen Bahnen wie die Raumsonden fliegenden Oberstufen der Trägerraketen ebenfalls auf die angesteuerten Ziele treffen und diese eventuell mit irdischen Mikroben kontaminieren. Im Falle der Curiosity-Mission wollen die Mitarbeiter der NASA auf diese Weise ausschließen, dass die Centaur-Oberstufe der Atlas V-Trägerrakete den Mars trifft. Ohne entsprechende Kurskorrekturmanöver hätte Curiosity den Mars auf der bisherigen Flugbahn um etwa 61.200 Kilometer verfehlt.

Curiosity hat mittlerweile das erste, eigentlich bereits für den 10. Dezember 2011 vorgesehene Kurskorrekturmanöver in der Nacht zum 12. Januar 2012 erfolgreich durchgeführt. “Wir haben damit einen großen Schritt in Richtung Mars abgeschlossen”, so Brian Portock vom Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA in Pasadena/Kalifornien, der für die Flugphase der Curiosity-Mission verantwortliche stellvertretende Missionsmanager. “Die Telemetrie der Raumsonde und die Doppler-Daten zeigen, dass das Manöver wie geplant abgeschlossen wurde.”
Im Rahmen des als “Trajectory Correction Maneuver 1” (kurz TCM-1) bezeichneten Manövers wurden die acht Manövertriebwerke der Raumsonde in einen Zeitraum von knapp drei Stunden über 200 mal für jeweils fünf Sekunden aktiviert. Die exakt aufeinander abgestimmten Zündungen der Triebwerke waren so ausgelegt, dass dabei eine Veränderung der Fluggeschwindigkeit der Raumsonde von etwa 19,8 Kilometern pro Stunde (5,5 Meter pro Sekunde) erreicht wurde. Neben der Erhöhung der Geschwindigkeit erfolgte zudem eine Änderung der Flugrichtung. Die Flugbahn von Curiosity ist jetzt etwa 40.000 Kilometer näher zum Mars ausgerichtet.

Während des TCM-1 wurde die Ausrichtung der Raumsonde durch deren Trägheitsnavigationssystem kontrolliert, welches dabei als Alternative zum Sternennavigationssystem der Raumsonde eingesetzt wurde (Raumfahrer.net berichtete). Zur Ermittlung der aktuellen Position und der Ausrichtung im Weltraum verfügt Curiosity über einen Sternsensor, einen sogenannten Startracker. Ein bisher noch nicht behobener Fehler der Startracker-Software führte allerdings bereits am 29. November 2011 dazu, dass sich Curiosity automatisch in einen vorsorglichen Sicherheitsmodus versetzte. Aus Sicherheitsgründen wurde deshalb beim TCM-1 auf den Einsatz des Sternsensors verzichtet.

Ein zweites allerdings deutlich kürzer ausfallendes Kurskorrekturmanöver soll nach dem bisherigen Planungsstand am 26. März 2012 erfolgen und die Raumsonde dabei noch besser zum Mars ausrichten. Bis zur Ankunft am Mars am 6. August 2012 bestehen anschließend noch die optionalen Möglichkeiten für vier weitere Korrekturmanöver, mit denen sich die Flugbahn und der exakte Ankunftszeitpunkt noch weiter präzisieren lassen. Nur durch die genaue Einhaltung des geplanten Anflugkurses, so Tomas Martin-Mur vom JPL, der Chef-Navigator der Curiosity-Mission, kann Curiosity am 6. August wie vorgesehen im Gale-Krater landen.

Insgesamt hat Curiosity bis zum heutigen 14. Januar über 135 Millionen Kilometer zurückgelegt. Derzeit befindet sich die Raumsonde in einer Entfernung von rund 15,4 Millionen Kilometern zur Erde. Relativ zur Erde liegt ihre Geschwindigkeit momentan bei etwa 17.000 Kilometern pro Stunde, relativ zur Sonne bei etwa 110.00 Kilometern pro Stunde.

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