Quelle: ESA/Science&Exploration/HumanAndRoboticExploration, 21. Januar 2026

Die Landebeine sind neben Fallschirmen und Triebwerken, die den Abstieg des Raumfahrzeugs auf den Mars verlangsamen, eine entscheidende Komponente für die sichere Landung der ExoMars-Rosalind-Franklin-Rover-Mission der ESA im Jahr 2030.  Über einen Monat lang führten Teams von Thales Alenia Space und Airbus dutzende von Vertikalfalltests mit einem Modell der Landungsplattform in Originalgröße in den ALTEC-Einrichtungen in Turin, Italien, durch. Während Thales Alenia Space die industrielle Leitung der Mission innehat, stellt Airbus die Landungsplattform bereit und ALTEC bietet technische Unterstützung.

Die leichten, ausfahrbaren Beine sind mit Stoßdämpfern ausgestattet, um Stößen standzuhalten, und mit Sensoren, um die Landung auf der Marsoberfläche zu erkennen. Teams des spanischen Unternehmens Sener haben die Landebeine sowie das Trennsystem und Komponenten des Bohrsystems des Rovers entworfen und gebaut. Während der Tests entsprachen die vier Beine in Struktur und Abmessungen denen, die zum Mars fliegen werden.  

Unter Berücksichtigung aller möglichen Landungsszenarien bereiten sich die Teams darauf vor, was passieren würde, wenn das Raumfahrzeug in einem Winkel oder auf einem Felsen aufsetzen würde.  „Das Letzte, was man will, ist, dass die Plattform umkippt, wenn sie die Marsoberfläche erreicht. Diese Tests werden ihre Stabilität bei der Landung bestätigen“, sagt Benjamin Rasse, Teamleiter der ESA für das ExoMars-Landemodul.

Den Boden erkennen

Ein weiteres Ziel der Kampagne ist es, die Leistung der Touchdown-Sensoren zu überprüfen. Ein in allen vier Beinen installiertes System erkennt, wenn sich das Raumfahrzeug der Oberfläche nähert, und löst nach einer sanften Landung das Abschalten der Abstiegstriebwerke aus. Allerdings benötigt das Raumfahrzeug nach der Landung etwas Zeit, um seine Triebwerke abzuschalten. Wenn die Sensoren zu lange brauchen, um mit dem Antriebssystem zu kommunizieren, könnten die Raketenstrahlen Marsboden nach oben schleudern und die Plattform beschädigen, wodurch sie möglicherweise sogar umkippen könnte.  „Wir wollen die Abschaltzeit auf einen Wimpernschlag reduzieren, auf nicht mehr als 200 Millisekunden nach der Landung. Wir freuen uns, berichten zu können, dass diese kritischen Sensoren innerhalb der Grenzen für eine sichere Landung gut funktionieren“, erklärt Benjamin.

Stürze auf den Mars 

Bei über einem Dutzend vertikaler Stürze veränderte das Team die Geschwindigkeit und Höhe der Stürze um wenige Zentimeter. 
Bei dieser ersten Testreihe wurde das Modell sowohl auf harte als auch auf weiche Oberflächen fallen gelassen, wobei letztere mit pulverförmiger, marsähnlicher Erde gefüllt waren.

Die chemische Zusammensetzung der Körner ähnelt der des sandigen Bodens auf dem Roten Planeten und ist dieselbe, die auch für die Prüfung der Mobilität des Rosalind Franklin Rovers verwendet wurde.  

Weitere Falltests für Rosalind 

In den kommenden Monaten wird die Plattform mit höherer Geschwindigkeit auf einen Schlitten fallen gelassen, um ihre Stabilität bei einer schrägen Landung zu testen. Diese neue Konfiguration erfordert Sicherheitsverbesserungen in der Testanlage für das Personal, das die Kampagne durchführt.

Aufnahmen von Hochgeschwindigkeitskameras und Messungen von Sensoren, Beschleunigungsmessern und Lasern, die am Modell installiert sind, werden in ein Computermodell des ExoMars-Landers und seiner Beine eingespeist.  Das Team wird dann mithilfe eines Algorithmus Landungsszenarien auf dem Mars simulieren und die Stabilität des Moduls vor dem Countdown zum Start, der derzeit für 2028 geplant ist, bestätigen.

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• ExoMars-Rover Rosalind Franklin

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Quelle: ESA.

18. Januar 2022 – „Der Rover ist bereit und zusammen mit dem erfolgreichen Abwurftest der Fallschirme sind wir zuversichtlich, dass wir den Starttermin im September einhalten können“, sagt Pietro Baglioni, Leiter des ExoMars-Rover-Teams der ESA.

Die Himmelsmechanik erlaubt es dem Raumfahrzeug nämlich nur alle zwei Jahre für etwa zehn Tage, den Mars von der Erde aus in kürzester Zeit – etwa neun Monate – zu erreichen.

Der Rover befindet sich jetzt in einem hochsterilen Reinraum auf dem Gelände von Thales Alenia Space in Turin, Italien, direkt neben seiner Reisegefährtin, der Landeplattform Kazachok. Nach einer letzten Überprüfung im April werden alle Komponenten des Raumfahrzeugs – Rover, Abstiegsmodul, Landeplattform und Trägermodul – zum Startplatz in Baikonur, Kasachstan, transportiert und auf den Start vorbereitet werden.

„Erst kurz vor der letzten Reise auf der Erde werden wir die endgültige Version der Software hochladen, die es dem Rover ermöglichen wird, den Mars autonom zu erkunden“, erklärt Baglioni.

Erste „Schritte“ auf dem Mars
Nach der nervenaufreibenden Landung auf der Marsoberfläche wird der lang erwartete Moment der ExoMars-Mission kommen, in dem der Rover die Landeplattform verlässt und zum ersten Mal auf den Marsboden fährt. Das Verlassen von Kazachok ist ein sorgfältig choreografierter Ablauf, der von den Ingenieur*innen auf der Erde geprobt wird.

Der Zwilling des ESA-Rovers Rosalind Franklin hat bei den jüngsten Tests auf einem Mars-Geländesimulator bei ALTEC in Turin erfolgreich die Plattform verlassen.

Während dieser Übungen fährt der Rover nur etwa 15 Minuten lang, der gesamte Prozess auf dem Mars wird jedoch einige Tage dauern. Nach der Landung wird der Rover neben anderen Tests mehr als eine Woche lang damit beschäftigt sein, seine Räder und seinen Mast auszuklappen.

„Das Verlassen der Landeplattform ist ein langer und kritischer Vorgang. Wir müssen behutsam vorgehen und ihn aus Sicherheitsgründen wie in Zeitlupe herunterfahren lassen“, erklärt Andrea Merlo, Leiter der ExoMars-Robotikabteilung von Thales Alenia Space.

Die Landeplattform hat zwei Ausfahrtrampen: eine vorne und eine hinten. Der Rosalind Franklin Rover ist so konstruiert, dass er selbst starke Steigungen auf den Rampen überwinden kann. Es ist jedoch Sache der Bodenkontrolle auf der Erde zu entscheiden, welcher Weg der sicherste ist, um loszufahren.

„Sobald die sechs Räder auf der Marsoberfläche aufkommen, beginnt die Geschichte dieses Rovers auf dem Mars. Wir sind bereit und freuen uns auf die eigentliche Mission“, sagt Merlo.

Amalia und Rosalind
Der Zwilling des ExoMars-Rovers, bisher trocken als Ground Test Model genannt, hat einen neuen Namen erhalten: Amalia. Er stammt von Professorin Amalia Ercoli Finzi, einer renommierten Astrophysikerin mit umfassender Erfahrung auf dem Gebiet der Raumfahrtdynamik.

Finzi war die erste Frau, die in Italien einen Abschluss in Luftfahrttechnik gemacht hat. Sie war nicht nur als wissenschaftliche Beraterin für die ESA und die NASA tätig, sondern hat auch den Bohrer für den Rosetta-Lander Philae entworfen und sich bereits vor 20 Jahren für die Entwicklung des ExoMars-Bohrers eingesetzt.

„Ich fühle mich sehr geschmeichelt und geehrt, dass dieses wesentliche Element der ExoMars-Mission nach mir benannt wurde. Der Mars wartet auf uns“, freute Finzi, nachdem sie diese Nachricht erhalten hatte.

Die Ingenieur*innen nutzen den Rover Amalia, um verschiedene Szenarien nachzustellen und Entscheidungen zu treffen, damit der Rover Rosalind in der rauen Marslandschaft sicher ist. Das Modell entspricht genau den Anforderungen an den richtigen Rover auf dem Roten Planeten.

„Jetzt geht der Spaß erst richtig los. Wir werden Amalia nutzen, um riskante Aufgaben auszuführen, vom Herumfahren an den Hängen des Mars auf der Suche nach dem besten Weg für wissenschaftliche Arbeiten bis hin zum Bohren und Analysieren von Gestein“, erklärt Merlo.

Der Rover Amalia hat bisher gezeigt, dass er Bodenproben bis zu einer Tiefe von 1,7 Metern entnehmen und alle Instrumente bedienen kann, während er wissenschaftliche Daten an das Rover Operations Control Centre (ROCC) sendet, die operative Zentrale, von der aus der Einsatz des in Europa gebauten Rovers auf dem Mars koordiniert wird.

Hervorragende Teamarbeit
Die Anstrengungen, rechtzeitig an der Startlinie zu sein, waren enorm – mit Doppelschichten und ohne Zeit für Pausen, inmitten der COVID-19 Pandemie. Aber das Team wollte unbedingt ans Ziel gelangen.

„Die Zusammenarbeit zwischen der europäischen und der russischen Industrie, die Koordination zwischen den Raumfahrtorganisationen und die Arbeit der technischen Teams waren bemerkenswert“, lobt Pietro Baglioni.

Die Teams haben wichtige Probleme parallel gelöst, z. B. das Fallschirmsystem und die Elektronik des Abstiegsmoduls, mit genügend Spielraum für einen Start im September 2022. Die Vorbereitungen für den Start in Baikonur haben begonnen und im ESA-Kontrollzentrum (ESOC) in Darmstadt steht ein eigenes Team bereit.

Der ESA-Roscosmos Trace Gas Orbiter wartet inzwischen auf die Ankunft von ExoMars am Roten Planeten. Zusätzlich zu seiner eigenen wissenschaftlichen Mission überträgt der Orbiter Daten des NASA-Perseverance-Rovers. Ebenfalls auf der Marsoberfläche unterwegs ist seit 2021 der chinesische Rover Zhurong.

„Nicht mehr lange und der europäische Rover kann 2023 mit einem wissenschaftlichen Labor der Spitzenklasse an Bord endlich zu den anderen Marsfahrzeugen stoßen“, sagt Baglioni.

Über ExoMars
Das ExoMars-Programm ist ein gemeinsames Projekt von ESA und Roscosmos. In Europa ist Thales Alenia Space der industrielle Hauptauftragnehmer, Leonardo liefert den Bohrer und OHB die komplexen Labormechanismen. Neun verschiedene Instrumententeams aus ESA-Mitgliedstaaten, der NASA/JPL und des IKI/Roskosmos liefern die Nutzlast. Astrium Ltd. (ASU) ist für das Rover-Fahrzeug verantwortlich. Zum Programm gehört auch der Trace Gas Orbiter, der seit 2016 den Mars umkreist.

Über die ESA
Die Europäische Weltraumorganisation (ESA) ist das Tor Europas zum Weltraum.
Sie ist eine 1975 gegründete zwischenstaatliche Organisation, deren Aufgabe darin besteht, europäische Raumfahrtkapazitäten zu entwickeln und sicherzustellen, dass die Investitionen in die Raumfahrt den Bürgern in Europa und weltweit zugutekommen.

Die ESA hat 22 Mitgliedstaaten: Österreich, Belgien, die Tschechische Republik, Dänemark, Estland, Finnland, Frankreich, Deutschland, Griechenland, Ungarn, Irland, Italien, Luxemburg, die Niederlande, Norwegen, Polen, Portugal, Rumänien, Spanien, Schweden, die Schweiz und das Vereinigte Königreich. Slowenien, Lettland und Litauen sind assoziierte Mitglieder.

Die ESA arbeitet förmlich mit fünf anderen EU-Mitgliedstaaten zusammen. Auch Kanada nimmt im Rahmen eines Kooperationsabkommens an bestimmten ESA-Programmen teil.

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• ExoMars-Rover Rosalind Franklin

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Quelle: ESA.

15. September 2021 – Der Rosalind-Franklin-Rover soll bis zu zwei Meter tief bohren, um an gut erhaltenes organisches Material aus der Zeit von vor vier Milliarden Jahren zu gelangen, als die Bedingungen auf der Marsoberfläche eher denen auf der jungen Erde entsprachen.
Der Nachbau, der auch als Ground Test Model bezeichnet wird, ist ein getreues Abbild des Rovers, der auf dem Mars landen soll. Die ersten Proben wurden im Rahmen einer Testreihe im Mars-Terrainsimulator auf dem ALTEC-Gelände in Turin, Italien, entnommen. Der Bohrer wurde von Leonardo entwickelt und Thales Alenia Space ist der Hauptauftragnehmer für ExoMars 2022.

Bohrungen
Der Rosalind-Franklin-Zwillingsrover bohrt seit längerem ein Bohrloch, das mit verschiedenen Gesteinen und Bodenschichten gefüllt ist. Die erste Probe wurde aus einem zementierten Tonblock mittlerer Härte gewonnen. Die Bohrung fand auf einer speziellen Plattform statt, die um sieben Grad geneigt war, um die Entnahme einer Probe in einer nicht ganz senkrechten Position zu simulieren. Der Bohrer entnahm die Probe in Form eines Pellets mit einem Durchmesser von etwa einem Zentimeter und einer Länge von zwei Zentimetern.

Der Rosalind Franklin-Bohrer hält die Probe mit einem Verschluss fest, der verhindert, dass sie bei der Entnahme herausfällt. Nach dem Auffangen bringt der Bohrer die Probe an die Oberfläche und liefert sie an das Labor im Inneren des Rovers. Wenn der Bohrer vollständig eingefahren ist, wird das Gestein in eine Schublade an der Vorderseite des Rovers fallen gelassen, die dann eingefahren wird und die Probe in einer Zerkleinerungsstation ablegt. Das so entstandene Pulver wird in Öfen und auf Behälter verteilt, in bzw. auf denen die wissenschaftlichen Forschungen auf dem Mars durchgeführt werden. „Die zuverlässige Gewinnung von Tiefenproben ist der Schlüssel für das wichtigste wissenschaftliche Ziel von ExoMars: die Untersuchung der chemischen Zusammensetzung – und möglicher Anzeichen von Leben – von Böden, die keiner schädlichen ionisierenden Strahlung ausgesetzt waren“, sagt ExoMars-Projektwissenschaftler Jorge Vago.

Ein einzigartiger Bohrer für den Mars
Der ExoMars-Bohrer besteht aus einer Reihe von Mechanismen, die sich auf eine automatisierte Choreographie von Werkzeugen und Befestigungsstangen stützen. „Das Design und die Konstruktion des Bohrers waren so komplex, dass diese erste Tiefbohrung eine außergewöhnliche Leistung für das Team darstellt“, sagt Pietro Baglioni, Leiter des ExoMars-Roverteams.

Der Rosalind Franklin-Bohrer arbeitet auf Rotation. Eine Reihe von Werkzeugen und Verlängerungsstangen bilden einen „Bohrstrang“, der, wenn alle miteinander verbunden sind, die volle Länge von zwei Metern erreichen kann. Der Bohrer kann, je nach Bodenbeschaffenheit, mit 60 Umdrehungen pro Minute in den Boden eindringen. Beim Graben in sandigen oder lehmigen Feststoffen können zwischen 0,3 und 30 mm pro Minute erreicht werden. Der Bohrer verfügt auch über einen Positionierer mit zwei Freiheitsgraden, der es ihm ermöglicht, die Probe im richtigen Winkel in das Rover-Labor zu befördern.

Kein leichtes Unterfangen
„Harte Steine bis zu einer Tiefe von zwei Metern auf einer mobilen Plattform auf Rädern mit weniger als 100 Watt Leistung zu bohren, ist eine komplexe Aufgabe“, erklärt Andrea Merlo, Funktionsingenieur des ExoMars-Rovers von Thales Alenia Space. Auf der Erde ist es noch schwieriger, weil das Ground Test Model entladen werden muss, um die schwächere Schwerkraft des Mars nachzuempfinden – die Schwerkraft auf dem Mars beträgt etwa ein Drittel der Schwerkraft auf der Erde. Das Modell hängt von der Decke an einer speziellen Schwerkraftkompensationsvorrichtung.

Da der Zwillingsrover aus Modellen besteht, die ihre nominelle Lebenszeit überschritten haben, musste das Team während des Tiefbohrtests einige Parameter anpassen. „Dies gibt den Ingenieuren bereits einen Hinweis darauf, wie sich das System auf dem Mars verschlechtern könnte“, fügt Andrea hinzu.

Tests zur Probensuche auf dem Mars
Das Bodentestmodell hat eine Reihe von Tests zur Bewegung und zur Identifizierung von Zielen bei der Erfassung von Bildern und Daten erfolgreich abgeschlossen. Diese Trockenübungen, mit denen der Betrieb des Rovers auf dem Mars geprobt werden soll, begannen im Juni 2021.
Der Rover hat gezeigt, dass er präzise Routen verfolgen und die Umgebung auf und unter der Oberfläche mit seinen Instrumenten, einschließlich Kameras, Spektrometern und einem Radar- und Neutronendetektor zur Sondierung des Untergrunds, erfassen kann. Parallel dazu wird der echte Rosalind-Franklin-Rover für seinen Flug zum Mars in knapp einem Jahr vorbereitet – das Startfenster für ExoMars öffnet sich am 20. September 2022.

Über das ExoMars-Programm
Das ExoMars-Programm ist ein gemeinsames Projekt von ESA und Roscosmos. In Europa ist der Rover ein Joint Venture von Thales Alenia Space – Italia (67 %) und Leonardo (33 %). Thales ist der industrielle Hauptauftragnehmer, Leonardo liefert den Bohrer, OHB stellt die komplexen Labormechanismen zur Verfügung und neun verschiedene Mess-Teams aus ESAMitgliedstaaten, NASA/JPL und IKI/Roscosmos stellen die Nutzlast bereit. Astrium Ltd. (ASU) ist für den Bau des Rover-Fahrzeugs verantwortlich.

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• ExoMars-Rover Rosalind Franklin

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