Bereits am 22. Juni 2009 gab das Jet Propulsion Laboratory (JPL) bekannt, dass der NASA-Obiter Mars Odyssey nach einem achtmonatigen Manöver eine Veränderung seiner Orbit-Bahn erfolgreich beendet hat.
Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: JPL.
(Bild: NASA, JPL, Arizona State University)
Mars Odyssey umkreist den Mars innerhalb von 90 Minuten in einer über die beiden Pole führenden Orbitalbahn in einer Höhe von etwa 350 Kilometern. Da der Planet innerhalb dieser 90 Minuten unter der Sonde rotiert, ist es Mars Odyssey möglich, jeden einzelnen Punkt der Oberfläche zu überfliegen und dabei wissenschaftlich zu untersuchen. Der neu eingenommene Orbit um unseren äußeren Nachbarplaneten war von einer von der NASA zusammengestellten Expertengruppe empfohlen worden, um so die wissenschaftliche Datenausbeute dieser Mission zu maximieren. Die Orbitverschiebung von Mars Odyssey wurde am 30. September 2008 mit einer sechsminütigen Inbetriebnahme der Triebwerke eingeleitet und mit einer erneuten Zündung über 5,5 Minuten am 9. Juni 2009 erfolgreich abgeschlossen.
Die bereits vor zwei Wochen abgeschlossene Änderung der Umlaufbahn um den Mars liegt darin begründet, dass Mars Odyssey die Oberfläche des Planeten jetzt zu einem früheren Zeitpunkt überfliegt und dadurch dem Thermal Emission Imaging System (THEMIS), einem der Instrumente an Bord der Raumsonde, bessere Arbeitsbedingungen geboten werden. „Der Orbiter ist nun jeweils direkt über einer bestimmten Region, wenn es dort etwa 15.45 Uhr Ortszeit ist. Zuvor war es 17.00 Uhr“, erläutert Jeffrey Plaut, einer der Missionswissenschaftler des JPL. Aus diesen früheren Überflugszeiten erhoffen sich die an der Mission beteiligten Wissenschaftler weiterführende Erkenntnisse über die mineralogische Zusammensetzung der Marsoberfläche. „Der Marsboden wird jetzt wärmer sein und für die Infrarotsensoren gibt es demzufolge mehr zu erkennen.“
Die hierfür erforderlichen Daten werden vom THEMIS-Instrument der Sonde geliefert. Bei diesem Instrument handelt es sich um eine Kamera, welche den Mars sowohl in den Bereichen des sichtbaren Lichts als auch der Infrarotstrahlung abbildet. Mit Hilfe der gewonnenen Bilder ist es möglich, die Verteilung von Mineralien auf der Marsoberfläche zu analysieren. Lediglich in den ersten sechs Monaten der Mission nahm der Orbiter eine für das THEMIS-Instrument vergleichbar günstige Position ein. In diesem Zeitraum gelangen den beteiligten Wissenschaftlern mehrere bedeutende Entdeckungen. Zum Beispiel konnten Salzablagerungen detektiert werden, welche in der Folgezeit als Verdunstungsrückstände von einst vorhandenem Wasser interpretiert wurden.
Im weiteren Missionsverlauf stellte der Orbit von Mars Odyssey dann lediglich einen Kompromiss zwischen den Anforderungen von THEMIS und denen anderer Instrumente an Bord der Sonde dar. „Dank des neuen Orbits können wir jetzt exakt die detaillierten Untersuchungen auf der restlichen Oberfläche des Mars durchführen, welche wir bisher für nur 10 bis 20 Prozent des Planeten im Laufe der ersten sechs Monate der Mission durchführen konnten“, so Philip Christensen von der Arizona State University, der für das THEMIS-Instrument verantwortliche Wissenschaftler.
(Bild: NASA, JPL, University of Arizona)
Leider wird die jetzt erlangte bessere Sicht auf die Planetenoberfläche allerdings auch ihren Tribut fordern. Eines der restlichen Instrumente des Orbiters, das Gammastrahlen-Spektrometer (GRS), wird aller Voraussicht nach nicht länger voll funktionsfähig sein. Sehr wahrscheinlich wird durch die Neuausrichtung von Mars Odyssey eine wichtige Komponente des Gammastrahlen-Detektors infolge der dauerhaften Sonneneinstrahlung überhitzt werden. Mit diesem Instrument gelang in der Vergangenheit der Nachweis von großen Mengen an Wassereis direkt unter der Oberfläche des Planeten. Weitere wichtige Erkenntnisse waren der Nachweis verschiedener chemischer Elemente, zum Beispiel von Eisen, Silizium und Kalium. Das Neutronen-Spektrometer und der Hochenergie-Neutronen-Detektor, die beiden anderen Komponenten des GRS, sollten dagegen auch weiterhin ohne Probleme aktiv sein.
Weitere Auswirkungen betreffen die aktuellen und zukünftigen Rover-Missionen auf der Oberfläche des Mars. Mars Odyssey wird als Haupt-Relaisstation für den Datentransfer mit dem beiden aktiven Rovern Spirit und Opportunity genutzt. Da der Überflug über den Gusev-Krater und die Meridiani-Ebene, den Operationsgebieten dieser beiden Rover, jetzt um über eine Stunde früher erfolgt, verkürzen sich die Zeitfenster für den Transfer von gewonnenen Daten und zu übermittelnden Kommandos entsprechend. Der neue Orbit, so das JPL, ist allerdings auch dazu geeignet, um Mars Odyssey ab dem Jahr 2012 als Relaisstation für den voraussichtlich im Herbst 2011 startenden Marsrover Curiosity, bisher bekannt als Mars Science Laboratory, zu nutzen.
