ESA: Ein Einwegtelefonat auf dem Mars

Im vergangenen November wurden von der ESA-Raumsonde Mars Express eine Reihe von Kommunikationsexperimenten mit dem chinesischen Marsrover Zhurong durchgeführt. Mars Express hat die vom Rover „blind“ gesendeten Daten erfolgreich erfasst und zur Erde weitergeleitet, wo sie an das Zhurong-Team in China übermittelt wurden. Eine Information der Europäischen Weltraumorganisation (ESA).

Quelle: ESA.

Kommunikationsexperimente mit Zhurong und Mars Express – Illustration. (Bild: ESA)

3. Dezember 2021 – 13:07 Uhr MEZ, 7. November 2021, Utopia Planitia: Der Zhurong-Rover zeigt mit seiner Antenne in den Himmel über dem Mars. Jeden Moment wird ESAs Mars Express über ihn hinweg fliegen. Zhurong sendet ein Signal in den Weltraum. Er kann nicht wissen, ob seine Nachricht ankommt.

Lander und Rover sammeln auf dem Mars Daten, die den Wissenschaftlern helfen, grundlegende Fragen über die Geologie, die Atmosphäre, die Oberflächenbeschaffenheit, die Geschichte des Wassers und das Potenzial für Leben auf dem Roten Planeten zu beantworten.

Um diese Daten zur Erde zu bringen, werden sie zunächst an Raumsonden in der Marsumlaufbahn übertragen. Diese Satelliten nutzen dann ihre viel größeren und leistungsfähigeren Sender, um die Daten durch den Weltraum zur Erde zu übertragen.

„Normalerweise sendet ein Satellit wie der Mars Express der ESA zuerst ein Rufsignal an einen Rover, quasi als ‘Hallo’-Nachricht“, sagt James Godfrey, Mars Express Spacecraft Operations Manager.

„Der Rover sendet dann eine Antwort zurück, um eine stabile Kommunikation herzustellen und den wechselseitigen Informationsaustausch zu beginnen. Das setzt aber voraus, dass das Funksystem des Rovers mit dem des Satelliten kompatibel ist.“

ESAs Mars Express leitet Daten vom Rover Zhurong der CNSA weiter – Illustration. (Bild: ESA)

Da der Mars Express-Satellit sein ‘Hallo’-Signal auf anderen Frequenzen sendet als der chinesische Marsrover Zhurong, ist eine Zwei-Wege-Kommunikation unmöglich.

Aber Zhurong kann sehr wohl ein Signal auf einer Frequenz senden, die der Mars Express-Satellit dann auch empfangen kann.

Das Radio-Equipment des Mars Express-Satelliten verfügt über einen Modus, die diese einseitige Kommunikation ermöglicht – eine Kommunikation „im Blindflug“, bei der der Sender nicht sicher sein kann, ob sein Signal empfangen wird – doch bis jetzt wurde diese Technik noch nicht auf der Raumsonde getestet.

Mars Express über dem Mars – künstlerische Darstellung. (Bild: ESA/Alex Lutkus)

Im November führten die ESA Mars Express- und CNSA Zhurong-Teams eine Reihe von experimentellen Kommunikationstests durch, bei denen Mars Express diesen „Blind“-Modus nutzte, um nach Signalen zu lauschen, die vom Zhurong-Rover gesendet wurden.

Die Experimente wurden am 20. November 2021 mit einem erfolgreichen Test abgeschlossen.

„Der Mars Express-Satellit hat die vom Rover gesendeten Signale erfolgreich empfangen, und unsere Kollegen vom Zhurong-Team haben bestätigt, dass alle Daten in sehr guter Qualität auf der Erde angekommen sind“, sagt Gerhard Billig von der ESA.

„Wir freuen uns darauf, in Zukunft weitere Tests durchzuführen, um weiter zu experimentieren und diese Kommunikationsmöglichkeit zwischen den einzelnen Raumflugkörpern weiter zu verbessern.“

Die vom Mars Express-Satellit übermittelten Daten erreichten die Erde im ESA-Raumfahrtkontrollzentrum ESOC in Darmstadt, Deutschland, über Deep Space-Kommunikationsantennen. Von dort aus wurden diese Daten an das Zhurong-Team im Pekinger Raumfahrtkontrollzentrum weitergeleitet, das den Erfolg des Tests bestätigte.

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