Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: Boeing. Vertont von Peter Rittinger.

Im Verlaufe der zukünftigen Entwicklungsarbeiten sollen wichtige Schritte zur Reifung des Konzeptes für das Raumschiff CST 100 gemacht werden. Dazu gehören Entwicklung, Bau und Test der Besatzungskabine, der Bau einer 1:1-Attrappe des Raumfahrzeugs, um deren Praxistauglichkeit testen und unter Beweis stellen zu können, der Nachweis, dass der geplante Hitzeschutz an Unterseite und den Seitenwänden der Kapsel machbar ist, die Entwicklung einer Einrichtung zur schnellen Integration von Avionik-Komponenten, die Entwicklung eines Rendezvous-Sensors inklusive aller nötigen Hard- und Software zum Anfliegen einer Raumstation in einer erdnahen Umlaufbahn, die Demonstration eines Landesystems unter Verwendung von Airbags sowie eines funktionierenden Lebenserhaltungssystems.

An den meisten Systemen wird bereits gearbeitet, bisher in Kooperation mit Bigelow Aerospace, die für die nächsten Jahre eine Raumstation mit entfaltbaren Modulen anvisiert. Diese könnte sowohl für internationale Forschungsprojekte als auch für touristische Zwecke bemannt werden und soll einer größeren Anzahl Menschen Platz bieten. Allerdings benötigt man hierfür einen Zubringer, weshalb Bigelow mit Boeing zusammenarbeitet.

Die CST 100 soll eine kegelstumpfähnliche Form haben, einen Basisdurchmesser von 4,50 m besitzen, knapp 3 Meter hoch sein und bis zu 7 Raumfahrern Platz bieten. Alternativ kann bei einer geringeren Besatzungsstärke auch Fracht transportiert werden. Vorgesehen ist eine nominelle Flugzeit von 8 Stunden bis zur Kopplung an das Ziel. Die Rückkehrprozeduren nach dem Abkoppeln sollen etwa 6 Stunden in Anspruch nehmen. Demnach ist die CST 100 wirklich nur ein schnelles Transportmittel, ein echter Zubringer ohne Kompromisse.

Im und am unter der Kapsel befestigten Serviceteil befinden sich Tanks und Triebwerke für ein System, das während des Aufstiegs als Rettungseiheit fungieren kann, anschließend aber nicht abgeworfen wird, sondern Bestandteil des Raumfahrzeugs bleibt und für größere Bahnmanöver verwendet werden kann. Integriert sind hier auch mehrere Radiatoren. Über Solarzellepaneele verfügt das Konzept dagegen nicht.

Jede Kommandokapsel vom Typ CST 100 soll bis zu 10 Mal eingesetzt werden können, solange sich Wartungs- und Reparaturarbeiten finanziell rechnen und die Sicherheit des Raumschiffes erhalten bleibt. Hierfür stellt die NASA, die als Kunde auftreten würde, hohe Anforderungen, die ebenfalls vor wenigen Tagen ausführlich formuliert veröffentlicht wurden. Zum Start der CST-Kapsel sollen verschiedene erweiterungsfähige Trägerraketen verwendet werden können.

Raumcon:

• CCDev-Thread ab 13. Dezember 2010

Der Beitrag CCDev: Boeings CST 100 erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von ingofroeschmann. Quelle: ESA.

Das muschelförmige Landegerät wurde am 19. Dezember 2003 von der ESA Sonde Mars Express ausgesetzt. Nach der geplanten Landezeit wurden keine Signale empfangen und auf den Aufnahmen aus dem Orbit konnte das Landegerät nicht ausgemacht werden.
Vor etwa fünf Wochen wurden Bilder des 140 Quadratkilometer großen Landeareals, aufgenommen von der NASA Sonde Mars Global Surveyor, erneut analysiert. Die Wissenschaftler denken nun, dass sie Beagle 2 in einem nur 19 Meter breiten Krater, der an der Seite eines größeren Kraters liegt, gefunden haben.

An der Nordwand des kleinen Kraters sahen die Forscher einen dunklen Punkt, an dem die Sonde möglicherweise zuerst auftraf. Davon ausgehend sind zwei Geröllstreifen erkennbar, welche die Theorie eines Aufpralls unterstützen. Weiter gibt es Anzeichen für eine aufgewühlte Oberfläche an der Seite des Kraters, wo Beagle 2 mehrmals aufprallte, bevor er in der Mitte des Kraters liegen blieb.

Drei symmetrische Formen in der Nähe könnten die Airbags des Landers sowie Beagle 2 selbst sein. In der Nähe befinden sich vier weitere annähernd runde Formen , bei denen es sich ebenfalls um Beagle 2 und seine wie Blütenblätter angeordneten Solarpaneele handeln könnte.

„Wir haben einen Aufschlagpunkt und wir haben Muster im Innenbereich des Kraters die im Falle eines Einschlags dort sein sollten. Auf den übrigen Bildern des 140 Quadratkilometer großen Geländes befindet sich kein vergleichbares Detail,“ sagt Bildanalyst Guy Rennie. „Wir können nicht zu 100 Prozent sicher sein, dass es sich um Beagle 2 handelt, aber wir sind sehr nah dran.

Das Untersuchungsteam räumt ein, dass andere Wissenschaftler ihre Schlüsse in Frage stellen und die beobachteten Details lediglich Bildfehler sein könnten. Kürzlich mussten Wissenschaftler, die Bilder des Mars Global Surveyor verwendet hatten, zugeben, dass sie den gefunden geglaubten Mars Polar Lander doch nicht entdeckt hatten. Was sie für einen Fallschirm gehalten hatten, war nur ein von der Sonne beschienener Hügel.

Pillinger räumt ein, dass die gefundenen Muster an der Grenze des für den Orbiter beobachtbaren liegen, der Objekte bis zu 50 Zentimeter auflösen kann. Er betont, dass die Muster in verschiedenen, in einem Abstand von sechs Wochen aufgenommenen Bildern erkennbar seien. Die symmetrische Anordnung spreche außerdem gegen einen Bildfehler. „Ich glaube nicht an so einen Zufall,“ sagt er.

Der genau Ort des Einschlags gibt Hinweise auf das Unglück von Beagle 2. Der Lander sollte auf ebener Oberfläche landen, bei einem Aufprall auf einer steilen Kraterwand wäre er demnach besonders anfällig. Dadurch könnten zum Beispiel die Airbag und anschließend der Öffnungsmechanismus oder elektronische Bauteile beschädigt worden sein.

„Es könnte sich am Ende einfach um verdammtes Pech handeln,“ sagte Rennie. „Wäre Beagle 2 einen Meter weiter nördlich gelandet, wäre er möglicherweise nicht verloren gegangen.“ Die abschließende Gewissheit wird vermutlich durch die HiRise Kamera an Bord der NASA Sonde Mars Reconnaissance Orbiter, die den Mars im November 2006 erreichen soll.

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Autor: Axel Orth

„Ruhe bewahren, konzentriert bleiben“

Zu gewissen Zeiten während der Marsrover-Mission war die Spannung nahezu greifbar, selbst so weit weg wie im NASA-Hauptquartier in Washington. Und ganz besonders war das der Fall etwa anderthalb Jahre vor dem Start, als die Airbags, die die Marslander polstern, während der Tests zerplatzten, und dann noch einmal etwa ein Jahr vor dem Start, als die Fallschirme versagten.

„Wenn Ihr gesamtes 800-Millionen-Dollar-Projekt an so etwas hängt“, sagte Rob Manning, „dann müssen Sie Ruhe bewahren und konzentriert bleiben.“ Mannings Team war verwantwortlich für den Eintritt, Abstieg und die Landung beider Rover auf dem Mars. „Sie brauchen einfach Leute, die es drauf haben, die das Gefühl haben ‚Ich kann das möglich machen.‘“ Als Chefingenieur für die Mars Pathfinder-Mission in den 90ern war Manning es schon gewohnt, den Fuß auf dem Gaspedal zu halten, auch wenn Anpassungen nötig waren. Aber als die Fallschirme anfingen, in Fetzen zu gehen, war selbst Manning überrascht.

Abenteuer mit den Airbags

Niemand hatte erwartet, dass die Airbags oder die Fallschirme versagen würden, weil es dieselben waren, mit denen der Lander Pathfinder und der Minirover Sojourner 1997 problemlos auf dem Mars gelandet waren. Aber das höhere Gewicht der massigeren Rover überforderte die Originalkonstruktionen. Die Techniker hätten mit einem Auto durch die Löcher fahren können, die nach den Tests im Gewebe der Airbags klafften. Und bei anderen Tests rissen die Fallschirme, die den Sturz der Rover zur Marsoberfläche abbremsen sollten, in Stücke, dass die Ingenieure nur so nach Luft schnappten.

Eine Weile schien die Mission dem Untergang geweiht, bis sie herausgefunden hatten, warum die Airbags platzten und die Fallschirme zerrissen. Einige Tests später hatten die Ingenieure die Idee, die Wirkung der Airbags zu verdoppeln, indem sie in den Airbags noch einen zweiten, kleineren Airbag platzierten, wie ein Reifen mit einem inneren Schlauch. Dies funktionierte zwar anfangs auch nicht, aber es brachte sie darauf, versuchsweise die Luftblasen innen in den Airbags zu verdoppeln. Es schien, dass sie eine Lösung hatten. Und bald hatten sie auch eine erfolgreiche Fallschirmlandung, nachdem sie die Materialien und das Skelett der Schirme geändert hatten, um sie zu verstärken.

Abenteuer mit den Fallschirmen

Unglücklicherweise machten diese Modifikationen die Fallschirme auch größer, was bedeutete, dass sie nicht mehr in ihre Behälter passten, deren Volumen fest vorgegeben war. Als das Team kleinere Schirme baute und sie in einem Windkanal am Ames Forschungszentrum der NASA testete, öffneten sich die Schirme nicht richtig, sondern begannen in eigenartiger Weise zu flattern. Der Name dieses Phänomens, „Squidding“, rührt vom Flattern der Arme eines Tintenfischs (engl. squid) her, wenn er durch das Wasser schwimmt.

Nach allerlei weiteren Diskussionen und Konstruktionsänderungen lösten die Ingenieure auch dieses Problem, indem sie die Größe eines Luftlochs anpassten, das ein gewisses Maß an Luft durch den Schirm fließen ließ. Es stellte sich heraus, dass die Schirme sich dadurch, dass sie in ein so kleines Volumen gepresst wurden, verdichteten und daher nicht mehr so durch die Luft glitten wie vorher. Also machte das Team die Schirme kleiner, damit sie besser passten, und fertigte sie zum Ausgleich aus dickerem, stärkerem Material.

Abheben!

Alles in Allem waren es einige wilde Monate von vergeblichen Tests und Änderungen, wieder vergeblichen Tests und wieder Änderungen, während die Uhr tickte und die Zeit verrann. Ingenieure, Wissenschaftler, Techniker und Manager arbeiteten Tag und Nacht, um doch noch alles richtig hin zu bekommen. Und schließlich war es soweit und die Rover wurden von Cape Canaveral ins All geschossen am 10. Juni und 7. Juli 2003.

Aber es warteten noch weitere, außerirdische Herausforderungen auf das Team. Einige Probleme mussten gelöst werden, als die Rover nicht mehr auf der Erde waren, sondern aus Millionen von Kilometern Entfernung.

Quelle: NASA/JPL
Ins Deutsche übersetzt von Axel Orth

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Ein Beitrag von Andreas Tramposch. Quelle: SpaceflightNow.

Auf dem U.S. Army Stützpunkt Yuma Proving Ground in Yuma hat Lockheed Martin erfolgreich eine Serie von Falltests durchgeführt. Diese Tests sollen in der Entwicklung für eine neue sanfte Landetechnologie eine wichtige Rolle spielen, die von Astronautenkapseln, die zur Erde zurückkehren, genützt werden soll. Die Grundidee dieser neuen Technologie ist eine Anordnung doppelter Airbags, die beim Aufprall Luft aus den äußeren Airbags des Systems entlassen. Die Kapsel setzt dann sanft auf den inneren Airbags am Boden auf. „Diese Technologe kann in einer Vielzahl von Wegen genützt werden, einer soll helfen eine sichere Landung der Astronauten in neuen Raumfahrzeugen, die für die Zukunft hergestellt werden, sicherzustellen“, sagte Michael Coats, Vizepräsident von Lockheed Martin Space Systems. „Diese erfolgreichen Falltests versorgen uns und die NASA mit handfesten Daten über Airbags und Landetechnologien, die in zukünftigen Raumfahrzeugen eine wichtige Rolle spielen werden. Was auch immer die Anforderungen für ein zukünftiges Raumfahrzeug sein werden, die Sicherheit der Astronauten wird immer die erste Priorität sein, nach der sich das Design richten muss.“

Die Falltests wurden am 24. und 25. Juni unter der Führung von Lockheed Martin durchgeführt um die neue Technologie zu demonstrieren und mögliche Risiken für Weltraumerforschungen zu reduzieren. Getestet wurde mit einem Kapselmodell, das 5,216 Kilogramm wog und das Design sowie den Schwerpunkt einer möglichen Kapsel der Zukunft enthielt. Während einer Falltestserie, wurde das Kapselmodell von verschiedenen Höhen und Winkeln abgeworfen. Das Airbagsystem funktionierte wie erwartet bei jedem Aufschlag und demonstrierte damit, dass die Entwicklungsphase dieser neuen Landetechnologie am richtigen Weg zum Ziel ist. Anstatt nach jedem Aufschlag zu hüpfen, setzte das Modell sanft auf der Erde auf einem Kissen von Airbags auf. Instrumente, die am Modell angebracht waren, zeigten, dass die kurz auftretenden Verzögerungskräfte für das Raumfahrzeug sowie den Crewmitgliedern keine Gefahr darstellen. „Anders als beim Apollo Programm, bei dem die Kapseln nur für Wasserlandungen konzipiert wurden, stellt diese neue Technologie für zukünftige Raumfahrzeuge neben der hohen Sicherheit auch eine höhere Flexibilität des Landeplatzes dar und ist zudem noch relativ kostengünstig“, fügte Coats hinzu.

Lockheed Martin will die Airbagtests mittels Falltests von Flugzeugen fortsetzen, um die Wiedereintrittsfähigkeit zu demonstrieren. Das verwendete Airbagsystem wurde von Irvin Aerospace of Anaheim in Kalifornien bereitgestellt. Lockheed Martin stellt 130.000 Mitarbeiter weltweit an und macht neben Forschungsarbeiten auch die Herstellung und den Zusammenbau von fortgeschrittenen Technologiesystemen und führt Servicearbeiten durch. Im Jahr 2003 verzeichnete die Firma Einnahmen von 31,8 Milliarden Dollar.

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Ein Beitrag von Karl Urban. Quelle: NASA.

Gegen 6:06 Uhr (MEZ) branden Jubelrufe durch den Kontrollraum am NASA Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Kalifornien. Die „sechs Minuten des Terrors“ sind überstanden und der Zwillingsrover von Spirit ist sicher auf dem Roten Planeten gelandet.

Die sechsminütige Abstiegs- und Landephase war wie bei Spirit die kritischste Missionsphase gewesen. In dieser Phase wurde zuerst das Flugmodul, abgesprengt, das Opportunity seine weite Reise von der Erde begleitet hat. Dann begann die dichter werdende Atmosphäre damit, durch Reibung die hohe Geschwindigkeit herunterzubremsen. Mit dem erfolgreichen Öffnen der Fallschirme brandete das erste Mal Jubel durch den Kontrollraum.

Danach wurden die Bremsraketen gezündet und schließlich die Airbags aufgeblasen, die den Aufprall auf der Oberfläche abfedern sollten und danach ein „Hüpfen“ des 150 Kilogramm schweren Raumfahrzeugs bewirken sollten. All diese Ereignisse konnte die NASA-Mannschaft währenddessen live im Kontrollraum mitverfolgen. Mittlerweile ist Opportunity zur Ruhe gekommen und steht auf festem Marsboden. Anders als Spirit ist er aber nicht auf seiner Bodenplatte zum Stehen gekommen. Dies wird durch eine Drehung demnächst ausgeglichen.

Mehr Informationen zur Landung und die die folgenden Ereignisse (das Öffnen des Landemoduls und die ersten Fotos) finden Sie im Laufe des Morgens an dieser Stelle.

Nach Angaben des Landeteams ist Opportunity etwa 24 Kilometer neben seinem anvisierten Ziel gelandet. Allerdings verlief ansonsten (anders als bei Spirit) alles völlig normal während des Abstiegs auf den Roten Planeten. Der erste Blick des Rovers nach erfolgter Drehung des Landeraumschiffs dürfte nach Osten zeigen.

Das Entlüften der Airbags und das Öffnen des Landeraumschiffs sollte jetzt abgeschlossen sein. Die Meldungen über diesen Vorgang und die ersten Fotos sind vermutlich auf einer NASA-Pressekonferenz gegen 9:45 Uhr heute morgen verfügbar.

Auf unserer Opportunity-Statusseite finden Sie außerdem ständig aktuelle Informationen.

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Autor: Michael Stein

Der amerikanische Mars-Rover Spirit soll gegen 05:40 Uhr im Gusev-Krater in Äquatornähe auf dem Mars landen. In einer nur 68 mal 5 Kilometer großen Ellipse soll der erste der beiden baugleichen Rover sechseinhalb Jahre nach dem erfolgreichen Vorgänger Pathfinder weich landen. Alle Zeiten auf dieser Seite sind in Mitteleuropäischer Zeit (MEZ) angegeben.

Schritt 1:
Gegen 03:45 Uhr wird die Kommunikation mit der im Anflug auf Mars befindlichen Raumsonde von der Richtung Erde ausgerichteten Hauptantenne auf die Niedriggewinnantenne umgeschaltet, die nicht genau auf die Antennen des Deep Space Network ausgerichtet sein muss, um Daten von und zur Erde übertragen zu können. Obwohl dadurch die zur Verfügung stehende Übertragungsrate sinkt ist dieses Maßnahme erforderlich, um die Kommunikation mit der Missionskontrolle auch nach der Lageänderung von Spirit zur Ausrichtung des Hitzeschildes in Flugrichtung aufrecht zu erhalten.
 
Schritt 2:
Kurz nach 04:00 Uhr wird die Raumsonde mit dem Mars Exploration Rover Spirit an Bord ihre Lage so verändern, dass der Hitzeschild in Flugrichtung zeigt.
 
Schritt 3:
Gegen 05:15 Uhr wird Spirit mit der Übertragung von verschiedenen Signaltönen zur Erde beginnen, die den Missionsspezialisten Auskunft über den Status der Raumsonde und die bereits absolvierten Ereignisse während des insgesamt rund siebenminütigen Landevorgangs geben. Insgesamt informieren etwa 100 verschiedene Töne über Ereignisse wie die erfolgte Abtrennung des Landers von der Reisestufe der Raumsonde oder die Öffnung des Landefallschirms. Die zu diesem Zweck an der rückwärtigen Hülle der Raumsonde angebrachte ungerichtete Antenne soll im Fall einer nicht erfolgreichen Landung den Ingenieuren auf der Erde Anhaltspunkte dafür liefern, zu welchem Zeitpunkt der Landevorgang vom geplanten Ablauf abgewichen ist.
 
Schritt 4:
Die Übermittlung der Signaltöne beginnt mit der Abtrennung der so genannten Cruise Stage. Diese ringförmige Stufe hat während der Reise von der Erde zum Mars die Raumsonde mit Energie versorgt und Kommunikationsmöglichkeiten, kleine Steuertriebwerke sowie Treibstoffvorräte für Kurskorrekturen zur Verfügung gestellt. Die Abmittlung der Cruise Stage markiert den Beginn der Landephase.
 
Gegen 05:29 Uhr beginnt mit dem Eintritt in die obersten Schichten der Marsatmosphäre der anspruchvollste Teil der Reise zum Mars: In nur sechs Minuten wird die Raumsonde von knapp 20.000 km/h bis zum Stillstand abgebremst werden.
 
Schritt 5:
Der Lander stürzt mit enormer Geschwindigkeit durch die marsianische Atmosphäre, der Hitzeschild wird dabei durch Reibungswärme bis auf knapp 1.500° C aufgeheizt, während im Inneren des Landers Raumtemperatur herrscht. Gleichzeitig wirkt der Hitzeschild als erste aerodynamische Bremse, die die Geschwindigkeit des Landers in wenigen Minuten um tausende von Stundenkilometern reduziert.
 
Schritt 6:
Nach einem vierminütigen, furiosen Sturz durch die Marsatmosphäre öffnet sich bei einer Geschwindigkeit von etwa 1.600 km/h in rund 10 Kilometer Höhe ein für Überschallgeschwindigkeiten entworfener Fallschirm. Der aus Polyester und Nylon bestehende Schirm ist rund 40 Prozent größer als der Pathfinder-Landefallschirm, da Spirit eine deutlich größere Masse als die 1997 gelandete Mars-Sonde besitzt.
 
Schritt 7:
Zwanzig Sekunden nach der Entfaltung des Bremsfallschirms hat der Hitzeschild seine Schuldigkeit getan und löst sich vom Lander.
 
Schritt 8:
Weitere zehn Sekunden später – in nunmehr etwa 6.500 Metern Höhe – trennt sich der Lander von der rückwärtigen Hülle und fällt sanft gebremst rund 20 Meter ein Seil hinab, das an der rückwärtigen Hülle des Landers befestigt ist. Dadurch stabilisiert sich der Lander weiter, außerdem wird so ein ausreichender Abstand zu den an der Unterseite der rückwärtigen Hülle angebrachten drei Bremstriebwerken gehalten, die kurz vor Erreichen der Marsoberfläche für einige Sekunden gezündet werden. Außerdem ist erst jetzt der erforderliche Platz vorhanden, um die Airbags vor der Landung aufzublasen. Das Seil, an dem der Lander nun hängt, beinhaltet darüber hinaus eine Datenverbindung zu Messgeräten in der rückwärtigen Hülle, die dem Flugcomputer von Spirit Informationen über die Sinkgeschwindigkeit und Ausrichtung der Raumsonde liefern.
 
Schritt 9:
Gegen 05:34 Uhr beginnen Radarsysteme des Landers rund 2.700 Meter über der Marsoberfläche mit der Bestimmung der Höhe und Sinkgeschwindigkeit. Diese Daten werden über den Zeitpunkt und die Dauer der Zündung der drei Bremsraketen entscheiden, mit denen die Sinkgeschwindigkeit des Landers kurz über der Oberfläche auf Null gebracht werden soll.
 
Schritt 10:
Ungefähr zeitgleich mit dem Beginn der Radarmessungen wird eine so genannte Abstiegskamera drei Bilder der Oberfläche machen. Durch einen automatischen Vergleich kontrastreicher Merkmale wie beispielsweise Kratern auf der Aufnahme bestimmt das Landesystem dann die horizontale Geschwindigkeit des Landers, die in erster Linie von den Winden an der Landestelle bestimmt wird. Die so ermittelte horizontale Bewegungsrichtung und -geschwindigkeit kann dann später durch ein dafür vorgesehenes Triebwerkssystem reduziert werden.
 
Schritt 11:
Nun beginnt die am Lander montierte UHF-Antenne mit der Datenübermittlung zum amerikanischen Mars-Orbiter Mars Global Surveyor (MGS), der zu dieser Zeit die Landestelle von Spirit überfliegt. Damit wird die Übermittlung weiterer Statusinformationen zusätzlich zu den bereits erwähnten Singaltönen möglich. Um 08:42 Uhr endet dieser Kommunikationsweg mit dem Verschwinden von MGS hinter dem Mars-Horizont, rund sieben Minuten nach der Landung von Spirit. Trotz umfangreicher Simulationen ist allerdings nicht garantiert, dass MGS auch tatsächlich die von Spirit gesendeten Informationen zur Erde weiterleiten wird. Die bisher von der Antenne an der rückseitigen Hülle des Landers übermittelten Signaltöne werden nun bis etwa sechs Sekunden vor der Landung von einer am Rover angebrachten X-Band-Antenne zur Erde gesendet. Während der Landung selbst wird diese Antenne nur noch ein Trägersignal übertragen.
 
Schritt 12:
Die riesigen Airbags, die den Aufprall des Landers auf dem Marsboden abfedern sollen, werden aufgeblasen. Sie ähneln den 1997 von Mars Pathfinder verwendeten Airbags.
 
Schritt 13:
Nur noch etwa 100 Meter von der Oberfläche entfernt zünden die drei Bremsraketen, die an der Unterseite der rückwärtigen Landerhülle angebracht sind. Sie bringen die Abwärtsbewegung des Landers etwa 12 Meter über dem Boden zum Stillstand.
 
Schritt 14:
Nun – drei Sekunden vor dem ersten Bodenkontakt – wird das Seil gekappt, das den Lander mit der rückwärtigen Hülle und dem Bremsfallschirm verbunden hat. Der etwa 544 Kilogramm schwere Lander (auf dem Mars bringt er wegen der geringeren planetaren Schwerkraft jedoch nur etwa 205 Kilogramm auf die Waage) mit Spirit an Bord fällt im freien Fall auf die Oberfläche.
 
Schritt 15:
Geschützt durch den Lander und die Airbags rollt der Rover noch bis zu einem Kilometer über die Marsoberfläche, bevor er gegen 05:45 Uhr zum Stillstand kommt. Dabei kann der Lander mehrmals bis zu 15 Meter hoch in die Luft springen.
 
Schritt 16:
Rund 14 Minuten nach dem ersten Bodenkontakt und vier Minuten nach dem Ende jeder Bewegung beginnt erneut die Übertragung von Signaltönen durch die X-Band-Antenne des Rovers. Diese erste Kommunikation mit der Erde nach der Landung endet 150 Sekunden später. Da nicht klar ist, ob der Lander auf seiner Bodenplatte stehend zur Ruhe kommt, werden drei Minuten später von einer anderen, an der Bodenplatte des Landers angebrachten Antenne erneut für 150 Sekunden Signaltöne abgestrahlt – so ist gewährleistet, dass sich eine der beiden Antennen auf jeden Fall während der Sendung in einer günstigen Position befindet.
 
Schritt 17:
Unmittelbar nach der Landung durchläuft der Rover mindestens 80 Minuten lang eine Serie wichtiger Entfaltungen. Die Airbags werden entlüftet und die drei blütenblattförmig angeordneten Landerpaneele entfaltet, dann klappt der Rover seine Solarpaneele aus und richtet den Kameramast auf.
 
Schritt 18:
Für etwa 15 Minuten fliegt der amerikanische Orbiter Mars Odyssey über die Landestelle. Sofern Spirit bis dahin die erforderlichen Entfaltungen hinter sich gebracht hat werden mit Hilfe der UHF-Antenne des Rovers Informationen und eventuell sogar erste Bilder zum Orbiter übertragen. Zwischen 08:00 und 09:00 Uhr wird Mars Odyssey diese Daten dann zur Erde übertragen. Allerdings ist nicht sicher, ob Spirit während des Odyssey-Überflugs schon sendebereit sein wird, vor allem dann nicht, wenn der Lander nicht auf seiner Bodenplatte zur Ruhe kommt und sich deswegen noch neu ausrichten muss. Ein weiterer Unsicherheitsfaktor ist der Umstand, dass die Kommunikation zwischen dem Rover und dem Orbiter vorher nie getestet werden konnte – es kann, muss aber zur genannten Zeit nicht zu einer ersten Übertragung von Spirit-Daten zur Erde kommen.
 
Schritt 19:
Unter normalen Bedingungen begibt sich der Rover nach dem Überflug von Mars Odyssey für mehrere Stunden in einen Schlafmodus, um während der marsianischen Nacht Energie zu sparen.

Der Beitrag Spirit: Die Landung in 19 Etappen erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Michael Stein. Quelle: ESA.

Mehr als sechs Monate reisen die beiden Gefährte seit ihrem Start am 2. Juni nun schon gemeinsam durch den leeren interplanetaren Raum unseres Sonnensystems. In dieser Zeit haben Sie gut 400 Millionen Kilometer zurückgelegt und schwere Sonnenstürme wie auch das eine oder andere technische Problem überstanden, doch am morgigen Freitag trennen sich die Wege dieser beiden europäischen Pioniere endgültig: Um 09:31 Uhr (MEZ) wird vom European Space Operation Centre (ESOC) in Darmstadt aus der Befehl zur Abtrennung von Beagle 2 an das Mutterschiff Mars Express übertragen.

Gute acht Minuten später – selbst das lichtschnelle Funksignal braucht so viel Zeit, um die 148 Millionen Kilometer Wegstrecke von der 35 Meter durchmessenden Parabolantenne der ESA-Bodenstation New Norcia in Australien bis zur Raumsonde zurückzulegen – wird der Befehl Mars Express erreichen und eine kleine Sprengladung zünden, die wiederum die Verriegelung eines Federmechanismus lösen wird. Dieser Federmechanismus wird dann Beagle 2 sanft von ihrem Mutterschiff wegstoßen und gleichzeitig dafür sorgen, dass der Lander in eine Rotation versetzt wird, wodurch die Stabilität während des Flugs erhöht wird. Sollte der erste Versuch nicht glücken bleiben den Missionsspezialisten noch etwa 40 Stunden, um verschiedene andere Methoden zur Abtrennung des Landers durchzuspielen.

In den kommenden Tagen bis zum frühen Morgen des 25. Dezember werden Mars Express und Beagle 2 den letzten Teil ihrer Reise getrennt voneinander absolvieren: Während der kleine Mars-Lander antriebs- und steuerlos auf sein Zielgebiet, die Tiefebene Isidis Planitis, zustürzen wird, um dort mit Hilfe von Bremsfallschirmen und Airbags mehr oder minder weich zu landen, wird Mars Express spätestens einen Tag nach der Trennung eine weitere Kurskorrektur durchführen, um den Kollisionskurs mit dem Roten Planeten zu verlassen – Ziel der Raumsonde ist schließlich eine Umlaufbahn und nicht die staubige Oberfläche unseres äußeren Nachbarplaneten.

Die ESA wird auf ihrer Internet-Seite http://esa.capcave.com/esa/marsexpress morgen zu drei verschiedenen Zeiten eine Live-Videoübertragung anbieten: von 09:00-09:32 Uhr, von 11:25-11:47 Uhr sowie von 12:00-12:10 Uhr (MEZ). Sie benötigen den kostenlosen RealPlayer, um die Videoübertragung verfolgen zu können. Im Laufe des morgigen Nachmittags werden außerdem Bilder der Bordüberwachungskamera von Mars Express veröffentlicht, die den Erfolg der Aktion bestätigen sollen.

Natürlich werden wir Sie auf den Seiten unseres Mars Express-Special ebenfalls zeitnah darüber informieren, ob die Abtrennung von Beagle 2 reibungslos funktioniert hat.

Der Beitrag Mars Express und Beagle 2 vor der Trennung erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Autor: Thomas Pallmann

Beagle 2 wird fünf Tage bevor Mars Express am Mars eintrifft abgekoppelt und beginnt dann seinen Abstieg in die Mars-Atmosphäre, um auf dem Planeten zu landen. Um sicher auf der Oberfläche zu landen, bedient man sich verschiedenster Methoden. In der ersten Phase, dem Eintritt in die Mars-Atmosphäre, wird der Lander durch einen Hitzeschild geschützt werden, der den Lander von seiner Reisegeschwindigkeit von knapp Mach 31,5 herrunterbremst. Sobald Beagle 2 genügend abgebremst wurde, wird der Hitzeschild abgesprengt und ein Bremsfallschirm entfaltet sich. Kurz vor Erreichen der Marsoberfläche wird ein Airbagsystem eingesetzt, um den Aufprall auf der Marsoberfläche zu dämpfen.

Nachdem die Airbags wieder zusammengefallen sind, kann der Lander seine wissenschaftliche Arbeit aufnehmen. Die Hauptziele von Beagle 2 lassen sich in zwei Kategorien einteilen: Biochemie und Geologie. Um diese Ziele zu erreichen, besitzt der Lander verschiedenste Instrumente. Die beiden wichtigsten Komponenten des Landers sind der Roboterarm, sowie der sogenannte Maulwurf, welcher vom DLR in Köln entwickelt wurde. Am Ende des Arms befindet sich das sogenannte PAW, welches alle Instrumente und die drei Kameras enthält. Zwei dieser Kameras arbeiten im Stereoverfahren und werden für Panoramaaufnahmen der Marsoberfläche genutzt, daneben ist eine dieser beiden Kameras mit einem Spiegelsystem ausgestattet das es dieser Kamera erlaubt Weitwinkelaufnahmen der Marsoberfläche zu machen, ohne dass der Arm ausgefahren ist. Die dritte Kamera ist Teil eines Mikroskops am Ende des Arms, welches genutzt wird, um detailliert Oberflächen von Felsen zu untersuchen. Neben den Kameras befindet sich am Arm das sogenannte Grinder and Corer System. Der Grinder wird benutzt, um Felsen zu reinigen, damit man sie besser mit dem eingebauten Mikroskop untersuchen kann. Der Corer wird sich etwa ein Zentimeter in die Felsen hinein bohren um kleine cirka 60 Milligramm schwere Proben aus dem Inneren der Felsen zu erhalten. Der Maulwurf, auch Pluto (= Planetary Undersurface Tool) genannt, wird den Aktionsradius von Beagle 2 deutlich erhöhen. Der Maulwurf kann sich dank eines Federmechanismus bis zu drei Meter auf der Marsoberfläche fortbewegen, bei einer Geschwindigkeit von einem Zentimeter alle sechs Sekunden. Desweiteren besitzt der Maulwurf auch die Fähigkeit, sich in die Marserde zu graben um so Bodenproben, die in einer kleinen Röhre an der Spitze des Maulwurfs aufbewahrt werden, zu erhalten. Zurückgeholt wird der Maulwurf durch eine Winde.

Für die biochemische und geologische Analyse der Bodenproben werden eine Reihe von Spektrometern benutzt. Eine Schlüsselrolle fällt dabei dem GAP (= Gasanalyse-Paket) zu. Zuerst wird eine Probe (Fels oder Erde) schrittweise aufgeheizt und bei jeden Schritt wird frischer Sauerstoff hinzugefügt, das dabei entstandene Kohlendioxid wird zum Massenspektrometer geleitet, welches mit einem statischen Vakuum arbeitet. Das Massenspektrometer erkennt und misst nun das Kohlendioxid. Es kann zwischen zwei stabilen Kohlenstoffisotopen unterscheiden. Diese Versuchsanordnung wird benutzt, um den Vorteil auszunutzen, das biologische Kohlenstoffkomponenten schon bei 200-500°C verbrennen, elementare Formen des Kohlenstoffs aber erst bei weit höheren Temperaturen. Damit kann man mit dieser Methode zwischen organischen und anorganischen Kohlenstoff unterscheiden und somit effektiv nach Leben auf dem Mars suchen. Desweiteren kann man durch das Messen des Mischungsverhältnisses von den beiden Kohlenstoffisotopen bestimmen, welche Art von biologischer Reaktion vorliegt (Fotosynthese etc.). Für geologische Experimente sind hauptsächlich das Röntgenspektrometer und das Mössbauer-Spektrometer verantwortlich. Hierzu wird ein Teil der Proben mithilfe eines Röntgenspektrometers analysiert, um den Kaliumgehalt zu bestimmen. Daneben sucht das Massespektrometer nach Spuren von Argon. Mit diesen beiden Messdaten kann man das Alter des Steines ermitteln, indem man errechnet, wieviel Kalium in Argon umgewandelt wurde. Diese Messtechnik soll Aufschlüsse über das Marsklima sowie über die geologische Geschichte erbringen.
Mithilfe des Mössbauer-Spektrometers, welches von der Universität Mainz gebaut wurde, kann man das Eisen und sein Oxidationsgrad in Proben von Felsen und Erde analysieren, indem man die Probe mit Gammastrahlen beschießt und den Dopplereffekt der zurückgeworfenen Strahlen misst.

Neben den Analyseinstrumenten für Fels und Bodenproben, besitzt Beagle 2 auch Sensoren, um seine Umwelt zu untersuchen. Dazu gehören ein Sensor um die ultraviolette Strahlung im Bereich von 200 bis 400 Nanometern zu messen, ein Experiment genannt MAOS, welches oxidierende Organismen in der Atmosphäre finden und identifizieren soll sowie ein Messgerät um die Strahlungsintensität und die Menge an Sonnenprotonen zu messen, die den Mars vom Weltraum aus erreichen. Hinzukommen Sensoren für Temperatur, Druck, Staub und Wind.

Um die ganzen wissenschaftlichen Instrumente mit Strom zu versorgen, verfügt Beagle über einen 42-zelligen Batteriepack welcher von den fünf Solarzellen rund um den Lander aufgeladen werden. Das Power Management wird von einer Software übernommen, um mit Hilfe von Regulatoren den Stromfluss zu den Experimenten konstant und ohne Verluste und während der Nacht sicherzustellen.
Neben der Stromerzeugung besitzt Beagle noch ein ausgeklügeltes Kälteschutzsystem, um den Lander vor den harten Marsbedingungen zu schützen. Der Grundgedanke besteht darin, dass Experimente die Wärme erzeugen (zum Beispiel Experimente mit dem GAP) bei Nacht durchgeführt werden, um den Lander mit der erzeugten Wärme zu versorgen, damit die Geräte funktionstüchtig bleiben. Der Batterie kommt dabei ein ganz besonderer Schutz zugute. Sie ist von einem wassergefüllten Gefäß umgeben. Bei Tag wird das Wasser flüssig und nimmt Wärme auf, die es bei Nacht wieder abgibt und so die Batterie auf einem konstanten Temperaturlevel hält.

Um die Bilder und wissenschaftlichen Ergebnisse zur Erde zu funken, benötigt Beagle 2 eine Relaisstation im All, da der Lander aufgrund seiner geringen Größe nicht die Leistung besitzt um die Daten direkt zur Erde zu funken. Beagle benutzt dafür den Mars Express kann aber auch, falls der Mars Express nicht zur Verfügung steht, die amerikanische Sonde 2001 Mars Odyssey benutzten.

Beagle 2 mit seinem Design birgt aber auch große Risiken für die Mission, da er durch seine kompakte und leichte Bauweise sämtliche Redundanz verloren hat. Die Elektronik des Beagle wurde zwar fehlertolerant gebaut, aber die Landung selber oder die harten Marsbedingungen könnten dem Lander schnell zu schaffen machen. Desweiteren wird Beagle nicht von ESA allein finanziert, sondern von den verschiedensten Unternehmen und Organisationen. Inwieweit sich dieses Outsourcing auf die Qualität auswirkt wird sich erst noch zeigen müssen.

Zusammengefasst ist Beagle 2 eine riskante Mission, die aber wenn sie erfolgreich ist eine große Tür aufstoßen wird für die zukünftige Marserforschung.

Der Beitrag Der Mars-Lander Beagle 2 erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Autor: Michael Stein. Vertont von Dominik Mayer.

Einleitung
Nach dem Fehlschlag der amerikanischen Mars Observer-Mission im August 1993 – wenige Tage vor dem Eintritt in den Mars-Orbit brach der Kontakt mit der Raumsonde ab (möglicherweise aufgrund einer Explosion, als sich beim Vorwärmen des Haupttriebwerks Treibstoffreste in den Zuleitungen entzündeten) – schickte die US-Raumfahrtbehörde NASA 1996 gleich zwei neue Mars-Missionen ins Rennen, um die vom Mars Observer-Fehlschlag hinterlassene Scharte auszuwetzen: Mars Global Surveyor und Mars Pathfinder.

Und tatsächlichen wurden diese beiden Forschungsmissionen für die NASA auch zu triumphalen Erfolgen. So kreist noch heute, über fünf Jahre nach seiner Ankunft beim Roten Planeten am 12. September 1997, der Mars Global Surveyor auf einer annähernd polaren Umlaufbahn um den Mars und hat mittlerweile über 100.000 Aufnahmen der Planetenoberfläche zur Erde gesendet. Auch für die Festlegung der Landegebiete der beiden 2003 Mars Rover spielen die Aufnahmen dieses „globalen Kundschafters“ eine wichtige Rolle, und während der Landephase der beiden Mars-Rover wird es Mars Global Surveyor sein, der die Kunde vom Erfolg oder Misserfolg der Landung zur Erde überträgt.

Doch vor allem die zweite Mars-Mission des Jahres 1996 sollte ins Bewusstsein der Öffentlichkeit gelangen: Die Meldung der erfolgreichen Landung von Mars Pathfinder auf der Marsoberfläche am 4. Juli 1997 fand den Weg auf die Titelseiten beinahe sämtlicher Zeitungen und in die Nachrichtensendungen der TV-Sender. Im damals gerade populär werdenden Internet löste die Landung von Pathfinder einen Datenverkehr aus, wie ihn das Internet bis dahin noch nicht erlebt hatte.

„Faster, Better, Cheaper“
Anders als beim Mars-Orbiter Mars Global Surveyor standen bei der Pathfinder-Mission wissenschaftliche Ziele nicht im Vordergrund. Der NASA ging es in erster Linie darum, neue Technologien für kommende Mars-Missionen zu testen. Außerdem war Mars Pathfinder die zweite Mission, die unter dem 1993 postulierten „Faster, Better, Cheaper“-Ansatz (= „Schneller, Besser, Billiger“) entwickelt worden war. Diese Philosophie war eine Konsequenz aus dem Scheitern der kostspieligen Mars Observer-Mission und den Budgetkürzungen, die die amerikanische Raumfahrtbehörde Anfang der 1990er Jahre hinnehmen musste. Zukünftig sollten kleinere und deutlich kostengünstigere Forschungssonden in schnellerer Folge entwickelt werden, um so das Risiko eines Fehlschlags auf mehrere Missionen zu verteilen.

Vergleicht man die unter dieser Philosophie entwickelte Mars Pathfinder-Mission mit den beiden Viking-Missionen der 1970er Jahre, so wird der Unterschied schnell offensichtlich. Während die Viking-Missionen gut zehn Jahre Entwicklungszeit und ein Budget in der Größenordnung von einer Milliarde US-Dollar beanspruchten wurde die Mars Pathfinder-Mission (wie auch Mars Global Surveyor) in weniger als der Hälfte dieser Zeit entwickelt und umgesetzt, und das mit deutlich geringeren Kosten – was natürlich auch durch den zwischenzeitlich erfolgten technischen Fortschritt begünstigt wurde.

Nach den Fehlschlägen des Jahres 1999 jedoch, als kurz nacheinander die beiden Mars-Missionen Mars Climate Orbiter und Mars Polar Lander verloren gingen, wurde der „Faster, Better, Cheaper“-Ansatz massiv in Frage gestellt. Wenngleich die grundsätzliche Entscheidung, die vorhandenen Mittel statt für wenige Großmissionen für kleinere, schneller umzusetzende Forschungsmissionen zu verwenden sinnvoll erscheint, so wurde der NASA vorgehalten, sich bei der praktischen Umsetzung dieses Konzeptes zu sehr auf die beiden Aspekte „Schneller“ und „Billiger“ konzentriert zu haben. Rückblickend betrachtet ist wohl auch eine zu ehrgeizige Planung für die Fehlschläge verantwortlich, die zu viel mit zu geringen Mitteln in zu kurzer Zeit erreichen wollte – das „Faster, Better, Cheaper“-Konzept wäre vielleicht ohne diese bitteren Rückschläge ausgekommen, wenn die Zielvorgaben realistischer, d.h. bescheidener gewesen wären.

Glanzvolle Zeiten
Mars Pathfinder jedoch war zunächst eine glanzvolle Bestätigung der neuen NASA-Philosophie. Die Mission bestand aus dem Pathfinder-Lander und dem mitgeführten Sojourner-Rover, dem ersten Fahrzeug, das sich auf der Marsoberfläche fortbewegte. Die Ausstattung mit wissenschaftlichen Instrumenten war nur gering ausgefallen, da in erster Linie neue Technologien erprobt werden sollten.

Der Start erfolgte mit einer Delta II-Rakete am 4. Dezember 1996, die erfolgreiche Landung fand genau sieben Monate später, am 4. Juli 1997 statt – über 20 Jahre nach der Ankunft der letzten erfolgreichen amerikanischen Mars-Mission beim Roten Planeten, Viking 2. Für die Landung von Pathfinder wurde erstmals ein Verfahren eingesetzt, das mehrere „Airbags“ statt aufwendiger Bremstriebwerke einsetzte: Kurz vor der Landung wurde der Bremsfallschirm abgesprengt und ein Kokon aus mehreren Airbags aktiviert, so dass Pathfinder wie ein Gummiball erst mehrmals über die Marsoberfläche sprang, bevor der Lander zur Ruhe kam. Anschließend wurden die Airbags entlüftet und die blütenförmig angeordneten Solarpaneele des Landers entfalteten sich so, dass er aufrecht zum Stehen kam.

Der auf einem der Solarpaneele befestigte Mars-Rover Sojourner verließ einige Tage nach der Landung sein Mutterschiff und begann, die nähere Umgebung des Landers zu erkunden. Wie auch der Pathfinder-Lander wurde er durch Solarzellen mit Energie versorgt. Sojourner war mit drei Kameras sowie einem Spektrometer ausgestattet, mit dessen Hilfe die chemische Zusammensetzung des Marsbodens sowie verschiedener Felsbrocken im Umfeld des Landers untersucht wurde. Die Datenkommunikation mit der Erde erfolgte indirekt über den Pathfinder-Lander.

Auf dem Lander war eine meteorologische Mess-Station an einem rund einen Meter hohen Mast angebracht, die permanent Temperatur, Druck und Windverhältnisse der Marsatmosphäre registrierte. Eine bewegliche Stereo-Kamera war ebenfalls an einem ausfahrbaren Mast befestigt und konnte unter anderem auch mit Hilfe farbiger Filterscheiben stereoskopische Fotos vom Landegebiet aufnehmen.

Sowohl der Pathfinder-Lander wie auch der Rover Sojourner haben zur Freude der Wissenschaftler die in sie gesetzten Erwartungen deutlich übererfüllt. Während der für eine Lebensdauer von 30 Tagen ausgelegte Lander annähernd drei Mal so lange Messdaten und über 16.500 Fotos zur Erde schickte, hielt Sojourner sogar 12 Mal länger als die angesetzten sieben Tage durch und übermittelte über 500 Fotos sowie Analysewerte von 16 Untersuchungsobjekten.

Die Nachfolger von Sojourner
Wenn man die beiden Mars Exploration Rover des Jahres 2003 im Vergleich mit Sojourner betrachtet fällt einem unwillkürlich das Bild von Kindern ein, die Ihrer Mutter über den Kopf gewachsen sind: Brachte Sojourner bei einer Schulterhöhe von 28 Zentimetern gerade einmal 11,5 Kilogramm auf die Waage, so kommt jeder der beiden neuen Rover auf 185 Kilogramm „Lebendgewicht“. Die an einem aufrichtbaren Mast angebrachten Kameras ragen rund eineinhalb Meter über die Marsoberfläche empor und erlauben so einen weiten Blick über das Terrain.

Dennoch ist das grundlegende Design der beiden Rover-Generationen vergleichbar, denn beide bewegen sich auf sechs Rädern an drei Achsen über den felsigen und staubigen Untergrund und beziehen die für ihren Betrieb notwendige elektrische Energie aus Solarzellen. Auch der Landevorgang der beiden Mars Exploration Rover verläuft analog zu dem der Pathfinder-Mission mit Hilfe von Bremsfallschirm und Airbags (sowie Bremsraketen, die unmittelbar vor dem Aufprall für einige Sekunden gezündet werden).

Die beiden Sojourner-Nachfolger sind allerdings um einiges selbständiger und mobiler als ihr Vorgänger. Da ihre Lander – anders als bei der Pathfinder-Mission – nach dem Aussetzen des Rovers keinerlei Funktion mehr wahrnehmen müssen die im Januar 2004 bei unserem äußeren Nachbarplaneten eintreffenden Rover in der Lage sein, direkt mit der Erde beziehungsweise verschiedenen Mars-Orbitern zu kommunizieren, um Befehle empfangen und Messdaten sowie Aufnahmen zur Erde senden zu können. Auch die Ausstattung mit wissenschaftlichen Messgeräten ist deutlich größer: War Sojourner außer mit drei S/W-Kameras nur mit einem einzigen Spektrometer ausgestattet, so verfügen die beiden neuen Mars-Rover über drei Kameras für wissenschaftliche Aufnahmen (darunter eine Kamera für mikroskopische Nahaufnahmen von Marsgestein) und einen Satz aus drei verschiedenen Spektrometern zur chemisch-geologischen Untersuchung der Marsoberfläche.

Auch der Aktionsradius der neuen Rover ist deutlich größer als bei Sojourner, der während seiner gesamten Lebensdauer auf dem Mars rund 100 Meter zurücklegte. Die beiden neuen Mars-Rover können maximal 100 Meter pro Tag (!) zurücklegen, tatsächlich rechnet man jedoch mit einer durchschnittlichen täglichen Wegstrecke von maximal 40 Metern (die während einer Zeitspanne von drei bis vier Stunden rund um den Mars-Mittag herum absolviert werden muss, da nur dann die Energieproduktion der Solarzellen für den Antrieb der Rover ausreicht). Multipliziert man dieses Tagespensum mit der angenommenen Mindestlebensdauer von 90 Tagen je Rover, dann werden die beiden Kundschafter im nächsten Mars-Frühjahr schon ein gutes Stück weit auf dem Roten Planeten herumkommen. In den Missionsplanungen ist für die Primärmission übrigens eine zurückgelegte Gesamtstrecke von 600 Metern je Rover als Minimalziel definiert, denn letztendlich geht es ja nicht in erster Linie darum, neue Entfernungsrekorde aufzustellen: die Mobilität der Rover ist nur Mittel zum Zweck, um wissenschaftlich interessante Objekte zu erreichen.

Den Kinderschuhen entwachsen
Die Anfang 2004 auf dem Mars landenden Rover werden ungleich leistungsfähiger als ihr Vorgänger Sojourner sein. Doch erst sein Erfolg hat den Weg dafür geebnet, dass wir demnächst wieder Bilder von der einsam-schönen Oberfläche unseres schon lang beobachteten Nachbarplaneten sehen werden – und wie immer die Geschichte der Mars-Forschung weitergehen wird, es werden nicht die letzten Fahrzeuge sein, die sich ihren Weg durch die Steinwüsten dieses Planeten suchen werden.
 

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Der Beitrag Mars Pathfinder – die Generalprobe erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Michael Stein. Quelle: Astrium.

Wenn der britische Mars-Lander Beagle 2 Ende 2003 auf der Oberfläche des Roten Planeten auftreffen wird muss die Geschwindigkeit des kleinen Landers soweit reduziert worden sein, dass die kurz vor dem Auftreffen aufgeblasenen „Airbags“ den Aufprall überstehen und für Beagle 2 die dabei entstehenden Belastungen auf ein erträgliches Maß reduzieren können – keine einfache Aufgabe bei einer Eintrittsgeschwindigkeit in die Mars-Atmosphäre von mehr als 22.000 km/h!

Die Hauptlast des Bremsvorgangs liegt dabei auf dem Hitzeschild, der sich beim Sturz durch die Mars-Atmosphäre aufgrund des Luftwiderstands erhitzt, wodurch Bewegungsenergie in Wärme umgewandelt wird. Auf diese Weise wird die Geschwindigkeit des Landers bis auf etwa 1.600 km/h reduziert, bevor sich der Bremsfallschirm öffnet. Seine Aufgabe ist nun die weitere Absenkung der Fallgeschwindigkeit bis kurz vor dem Auftreffen von Beagle 2 auf der Marsoberfläche, das von den bereits genannten Airbags abgefedert werden soll. Diese Art des Landevorgangs ist erstmals erfolgreich durch die amerikanische Marssonde Pathfinder im Jahr 1997 getestet worden und soll auch bei den beiden amerikanischen Mars-Rovern zum Einsatz kommen, die zeitgleich mit Mars Express und Beagle 2 im nächsten Jahr zu unserem äußeren Nachbarplaneten aufbrechen werden.

Die amerikanischen Systeme verfügen über Bremsraketen, die einige Sekunden vor dem Erreichen der Planetenoberfläche gezündet werden und dadurch die Lander noch einmal stark abbremsen. Beagle 2 jedoch muss sich aus Kosten- und Gewichtsgründen alleine auf seinen Landefallschirm und die Airbags verlassen. Bei Tests im Mai dieses Jahres hatte sich jedoch herausgestellt, dass die mit Hilfe des ursprünglich vorgesehenen Fallschirms erreichbare Endgeschwindigkeit immer noch zu hoch war: Die Airbags von Beagle 2 hatten der Belastung durch den Aufprall mit knapp 400 km/h nicht standgehalten und waren geplatzt – die gesamte Mission des ersten europäischen Mars-Landers war plötzlich gefährdet.

Innerhalb eines Monats stellte der Hauptauftragnehmer der Beagle 2-Mission, Astrium, ein Entwicklerteam zusammen, dass in der rekordverdächtigen Zeit von nur vier Wochen einen neuen Landefallschirm entwickelte, der eine um 56 Prozent größere Schirmfläche als der ursprünglich für die Mission vorgesehene Fallschirm aufwies – und das bei gleichem Gewicht und gleichem Stauvolumen! Die Firma des bekannten Ballonfahrers Per Lindstrand (der unter anderem mit Richard Branson verschiedene Ballonflug-Weltrekordversuche absolviert hat) wurde mit dem Bau des Fallschirms betraut, der aus einem speziellen Nylon besteht und deutlich leichter als herkömmliche Fallschirme gleicher Größe ist. Bereits am 30. August wurde dann der erste „Flugtest“ erfolgreich durchgeführt, und am 12. September wurde bei einem weiteren Test das Entfalten des gepackten Fallschirms wiederum mit Erfolg erstmalig durchgeführt.

Am 18. Oktober schließlich wurde der neue Beagle 2-Landefallschirm über einem englischen Luftwaffenstützpunkt in Oswestry an der Grenze zu Wales abschließend getestet: Aus rund 90 m Höhe wurde ein Dummy-Gewicht fallen gelassen, an dem der neu entwickelte Fallschirm hing. Auch dieser letzte Test verlief zufriedenstellend, so dass nun ab Mitte November der Landefallschirm in den Beagle 2-Lander integriert werden kann. Damit sind die Chancen für den Start des Mars-Landers im nächsten Jahr wieder deutlich gestiegen, und wenn alles gut geht werden wir Ende nächsten Jahres die ersten Bilder eines europäischen Mars-Landers über die Fernsehbildschirme flimmern sehen.

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