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.

Diskutieren Sie mit im Raumcon-Forum:

• ExoMars-Rover Rosalind Franklin

Der Beitrag Beine für eine Marslandung erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Quelle: ESA.

13. April 2022 – Ziel dieser Überprüfung es, die möglichen Auswirkungen dieses neuen geopolitischen Kontexts auf die Programme und Tätigkeiten der ESA zu ermitteln und eine resilientere und robustere Weltrauminfrastruktur für Europa zu schaffen.

Der ESA-Rat hat auf seiner Tagung am 13. April die folgenden Tatsachen anerkannt und die nachstehenden Beschlüsse gefasst.

Die ESA stellt ihre Gemeinschaftsvorhaben mit Russland bei Luna-25, -26 und -27 ein. Wie schon bei ExoMars bedeuten die russische Aggression gegen die Ukraine und die damit verbundenen Sanktionen auch hier einen grundlegenden Wandel der Umstände und machen es der ESA unmöglich, die geplante Zusammenarbeit bei der Mondexploration umzusetzen. Die für diese Missionen entwickelte Wissenschaft und Technologie der ESA ist jedoch nach wie vor von entscheidender Bedeutung. Für die der Entnahme von Bodenproben und der Analyse von flüchtigen Substanzen dienende (für Luna-27 geplante) Mondnutzlast PROSPECT wurde schon eine zweite Fluggelegenheit an Bord einer von der NASA geleiteten CLPS-Mission für kommerzielle Dienste für Mondnutzlasten sichergestellt. Auch zur Erprobung der (für Luna-25 geplanten) Navigationskamera PILOT-D der ESA wird bereits eine alternative Fluggelegenheit von einem kommerziellen Dienstleister beschafft.

Unterdessen wird das weitere Vorgehen für die (für Luna-27 geplante) Präzisionslande- und Gefahrenabwehrtechnologie PILOT festgelegt. Dieses Know-how wird für die europäischen Mondexplorationstätigkeiten wie das große europäische Logistiklandegerät (EL3) benötigt, das auf der Ministerratstagung 2022 zur Beschlussfassung vorgelegt werden soll. Ferner haben der ESA-Generaldirektor und der Präsident der japanischen Raumfahrtagentur JAXA letzte Woche eine Vereinbarung über den Flug des ESA-Instruments EMS-L, des Exosphären-Massenspektrometers an Bord der Mondrovermission LUPEX der JAXA und der ISRO unterzeichnet. Damit wird die Liste der europäischen Experimente, die in den nächsten Jahren auf den Mond fliegen werden, noch erweitert.

Obwohl alle Bestandteile der ExoMars-Rovermission (Träger, Modulträger, Abstiegsmodul und Rosalind-Franklin-Rover) inzwischen ihre Flugbereitschaftsüberprüfung bestanden haben, kann die Mission aufgrund der Einstellung der Zusammenarbeit mit Roskosmos bei ExoMars nicht im September dieses Jahres gestartet werden. Stattdessen wird nun unter der Leitung von Thales Alenia Space Italien eine Schnellstudie zur Bewertung der Optionen für das weitere Vorgehen durchgeführt.

Über die Europäische Weltraumorganisation
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.

Dank der Koordinierung der Finanzressourcen und Kompetenzen ihrer Mitgliedstaaten kann die ESA Programme und Tätigkeiten durchführen, die weit über die Möglichkeiten eines einzelnen europäischen Landes hinausgehen. Des Weiteren arbeitet sie eng mit der EU bei der Verwirklichung der Programme Galileo und Copernicus und mit Eumetsat bei der Entwicklung von Meteorologiemissionen zusammen.

Diskutieren Sie mit im Raumcon-Forum:

• ESA

Der Beitrag Neuausrichtung der ESA-Programme angesichts der geopolitischen Krise erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Quelle: ESA.

Die komplette ExoMars 2022-Mission, bestehend aus dem Trägermodul, dem Abstiegsmodul, der Kazachok-Oberflächenplattform und dem Rosalind Franklin-Rover, hat in Vorbereitung auf die Reise zum Mars wichtige „Spin-Tests“ durchgeführt. Rosalind Franklins Rover-Zwilling auf der Erde hat zum ersten Mal wissenschaftliche Testaktivitäten durchgeführt, einschließlich der Entnahme von Bohrproben und Nahaufnahmen. Eine neue Fallschirmstrategie wurde vor der nächsten Serie von Falltests aus großer Höhe gewählt.

Balanceakt
Eine wesentliche Vorbereitung für den Flug der Mission zum Mars und das Eintauchen in die Atmosphäre des Planeten besteht darin, sicherzustellen, dass das Raumfahrzeug beim Drehen perfekt ausbalanciert ist.

Die ExoMars 2022-Mission besteht aus vier Haupteinheiten: dem Rosalind Franklin Rover unter der Leitung der ESA und der von Roscosmos geleiteten Oberflächenplattform Kazachok, die beide wissenschaftliche Aktivitäten auf der Marsoberfläche durchführen werden sowie dem Abstiegsmodul, in dem sie eingekapselt sind, und dem Trägermodul, das sie nach dem Start zum Mars transportieren wird.

Während der Reise zum Mars wird sich der komplette „Raumschiffverbund“ (bestehend aus allen vier Einheiten) mit etwa 2,75 Rotationen pro Minute drehen, um sich auf seiner Flugbahn zu stabilisieren. Der dynamische Auswuchttest prüft, ob es keine Unwuchten gibt, die im Weltraum zu Taumelbewegungen führen könnten, und zu viel Treibstoff zum Ausgleich benötigen würden. Es ist zudem wichtig, dass das Raumfahrzeug so ausbalanciert ist, dass es sich gleichmäßig um seine Rotationsachse dreht und seine Antenne auf die Erde gerichtet bleibt, damit eine Kommunikationsverbindung möglich ist.

Sobald das Abstiegsmodul in der Nähe des Mars freigesetzt wird, etwa 30 Minuten vor dem Eintritt in die Atmosphäre, wird die ursprüngliche Drehrate beibehalten, bis die atmosphärischen Effekte eintreten und der erste Fallschirm entfaltet wird. Das vollständige Austrudeln erfolgt, sobald das Antriebssystem der Landeplattform in der Nähe der Marsoberfläche anspringt.

Daher wurden zwei dynamische Auswuchttests durchgeführt: ein Test für das komplette Verbundraumfahrzeug und einer ohne das Trägermodul, nur für das Abstiegsmodul mit Rover und Plattform im Inneren. Bei allen Tests, die in den Reinraumanlagen von Thales Alenia Space in Cannes, Frankreich, durchgeführt wurden, wurden die tatsächlichen Flugmodule verwendet.

Während des Tests mit dem Raumfahrzeugverbund wurde dieses einer Drehung von bis zu 30 U/min ausgesetzt, was einer Zentrifugalbeschleunigung von 2g an der Außenkante des Hitzeschilds des Abstiegsmoduls entspricht. Nach Abschluss der Umgebungstests in Cannes wird das Raumfahrzeug Mitte März zu den Einrichtungen von Thales Alenia Space in Turin, Italien, zurückkehren, um weitere Funktionstests zu durchlaufen.

Proben für die Rover-Wissenschaft
Unterdessen hat das Rosalind Franklin „Bodentestmodell“ im Rover Operations Control Centre (ROCC) in Turin einen spannenden Meilenstein erreicht. Während der nachgebaute Rover noch stationär im Reinraum steht, hat das Betriebsteam ihn so gesteuert, als wenn der Rover auf der Oberfläche des Mars wäre.

„Es ist wirklich aufregend, zum ersten Mal die Kommandofolge des ROCC verwendet zu haben, so wie wir es während der echten Mission tun werden“, sagt Luc Joudrier, ExoMars Rover Operations Manager der ESA. „Wir haben den ‚Aktivitätsplan‘ des Rovers definiert, ihn an den Rover gesendet und anschließend die Daten aufgenommen und verarbeitet. Es ist großartig, das ROCC so arbeiten zu sehen.“

Eine der Aktivitäten bestand darin, den besonderen Bohrer von Rosalind Franklin zu testen. Es ist das erste Mal in der Marsforschung, dass ein Rover in der Lage ist, Bodenproben aus bis zu 2 m Tiefe zu entnehmen, wo uralte Biomarker noch vor der intensiven Strahlung an der Oberfläche bewahrt sein könnten, und sie in das Bordlabor zu bringen. Bei der jüngsten Simulation wurde der nachgebildete Rover angewiesen, seinen Bohrer mit einer Dummy-Probe an Bord einzusetzen und diese in die Schublade des analytischen Labors zu transportieren. In der Realität, auf dem Mars, wird dann ein hochentwickeltes Labor die Zusammensetzung der Probe analysieren.

Zusätzlich bildete der Rover die Probe mit seinem Close-Up Imager, einer Kamera, die sich an der Unterseite der Bohreinheit befindet, ab.

Auch die hochauflösenden Panoramakameras wurden im Rahmen einer Bildkalibrierung aktiviert.

In Kürze wird der Zwillingsrover in den Mars-Terrainsimulator des ROCC einfahren, um Mobilitätskommandos und andere Funktionstests durchzuführen. Das Rover-Steuerungsteam und Wissenschaftler werden diese Simulationen viele Male proben und sich auf verschiedene Rover-Aktivitäten als Teil ihres Trainings zwischen jetzt und der Ankunft der Mission auf dem Mars konzentrieren.

Neue Strategie für Fallschirmtests
Die beiden Hauptfallschirme, die dazu beitragen sollen, die Mission sicher auf die Marsoberfläche zu bringen, sind für den nächsten Fallschirmtest in großer Höhe im Mai/Juni diesen Jahres in Kiruna, Schweden, vorgesehen. Nach dem Falltest aus großer Höhe im November 2020, bei dem es zu einigen lokalen Schäden an beiden Fallschirmen kam, wurde ein neuer Weg eingeschlagen.

„Wir haben unsere Strategie überarbeitet, um die bestmögliche Chance zu haben, die ExoMars-Fallschirme noch in diesem Jahr zu qualifizieren, damit wir unser Startfenster 2022 einhalten können“, sagt Thierry Blancquaert, stellvertretender ExoMars-Programmteamleiter. „Wir haben daher einen zweiten erfahrenen Fallschirmhersteller eingeladen, einen Beitrag zum ExoMars-Programm zu leisten, indem er uns zusätzliche Schirme zur Verfügung stellt, die wir bei den kommenden Gelegenheiten einsetzen können.“

Zusätzlich zu den Fallschirmen von Arescosmo werden jetzt auch neu gefertigte Fallschirme von Airborne Systems hergestellt, die Anfang des Monats dabei geholfen haben, den Perseverance-Rover der NASA sicher zum Mars zu bringen. Airborne Systems unterstützt auch die bodengestützten Fallschirm-Extraktionstests, die bei NASA/JPL durchgeführt werden.

Im Gegensatz zur Landung des NASA-Rovers Perseverance auf dem Mars mit nur einem Fallschirm und dem sogenannten Sky-crane sind für die ExoMars-Mission von ESA-Roscosmos zwei Hauptfallschirme erforderlich – jeder mit einem eigenen Pilotfallschirm für die Extraktion -, um das Abstiegsmodul beim Abstieg durch die Atmosphäre zu bremsen.

Die vollständige Entfaltungssequenz wurde beim ersten Höhenfalltest im Jahr 2019 qualifiziert, bei dem ein Testfahrzeug aus einer Höhe von 29 km von einem Stratosphärenballon abgeworfen wurde. Bei demselben Test wurden jedoch erhebliche Schäden an den Fallschirmkappen beobachtet. Dies führte zu einem neuem Design der Fallschirmtasche und einer überarbeiteten Packstrategie, zusammen mit Verstärkungen an beiden Fallschirmkappen. Die modifizierten Taschen und Fallschirme wurden im Dezember 2019 erfolgreich in den ersten bodenbasierten dynamischen Hochgeschwindigkeits-Extraktionstests in den Einrichtungen der NASA/JPL getestet. Die ursprünglichen Schäden wurden auch in einer Reihe von speziellen bodenbasierten Tests Ende letzten Jahres erfolgreich repliziert, wodurch die Ursachen der beobachteten Anomalien bestätigt wurden. Die Schäden an den Fallschirmen, die beim Falltest im November 2020 beobachtet wurden, waren deutlich weniger schwerwiegend als die, die während des Tests 2019 beobachtet wurden und die Überprüfung der Testdaten wies auf den frühen Öffnungsprozess für nachfolgende Verbesserungen hin. „Die neuen Fallschirmkappen sind stärker und robuster, und die neu gestalteten Taschen haben bereits vielversprechende Ergebnisse gezeigt, so dass wir uns darauf freuen, die Logistik für den nächsten Fallschirmtest aus großer Höhe im Zeitrahmen von Mai bis Juni in Kiruna, Schweden, fertigzustellen“, sagt Thierry Blancquaert.

Neben einem neuen Taschendesign behebt ein überarbeiteter Ansatz zum Falten das Problem des Verdrehens der Fallschirmleinen beim Auswerfen, das zuvor die Fähigkeit der Schirme, sich korrekt aufzublähen, eingeschränkt hatte. Ein weiterer Falltest aus großer Höhe in Oregon, USA, wird für den Zeitraum September bis November erwartet, um die Testmöglichkeiten zu maximieren. Falls erforderlich, könnte eine zusätzliche Gelegenheit im Februar/März 2022 in Oregon genutzt werden.

In den Monaten vor den Falltests aus großer Höhe werden Slots mit der bodenbasierten dynamischen Extraktionstestanlage geplant, um die Leistung zu überprüfen, wenn vor dem Flug Änderungen an den Fallschirmen, Faltungen oder Taschen vorgenommen werden.

Falltests aus großer Höhe erfordern eine komplexe Logistik und strenge Wetterbedingungen, was ihre Planung erschwert, während die Bodentests in kürzester Zeit wiederholt werden können. Das verschafft deutlich mehr Zeit in der Testkampagne und reduziert das Risiko, indem mehr Tests in einem kurzen Zeitrahmen durchgeführt werden können.
„Wir haben wertvolle Lehren aus dem aktuellen Rennen um die Fallschirmqualifikation gezogen, wenn es um die Entwicklung solch komplexer Missionen geht, insbesondere die Notwendigkeit einer robusteren Erprobung neuer Technologien viel früher in der Zeitachse der Mission”, sagt Francois Spoto, Leiter der Mars Exploration Group der ESA. „Gemeinsam mit unserem großen Industriekonsortium und internationalen Partnern arbeiten wir weiter daran, die letzten Hürden zu überwinden, um Europa sicher zum Mars zu bringen.“

Die ExoMars-Mission wird an Bord einer Proton-M-Rakete mit einer Breeze-M-Oberstufe im Startfenster 20. September – 1. Oktober 2022 von Baikonur, Kasachstan, starten. Nach der sicheren Landung in der Region Oxia Planum auf dem Mars am 10. Juni 2023 wird der Rover von der Oberflächenplattform losfahren und nach geologisch interessanten Stellen suchen, um unter der Oberfläche zu bohren und festzustellen, ob auf unserem Nachbarplaneten jemals Leben existiert hat. Zum ExoMars-Programm, einem Gemeinschaftsprojekt der ESA und Roscosmos, gehört auch der Trace Gas Orbiter (TGO), der seit 2016 den Mars umkreist. Neben seiner eigenen wissenschaftlichen Mission wird der Trace Gas Orbiter wichtige Datenrelaisdienste für die Mission auf der Oberfläche leisten; er unterstützt bereits die Oberflächenmissionen der NASA, einschließlich der Landung des Mars 2020 Perseverance Rovers im vergangenen Monat.

Verwandte Meldungen bei Raumfahrer.net:

• Start zum Roten Planeten in 2022 (13. März 2020)
• ExoMars-Fallschirmtests werden fortgesetzt (14. August 2019)
• Testanlage in UK bereit für ExoMars-Rover (29. März 2014)
• ExoMars-Testrover fährt in der Atacama-Wüste (10. Oktober 2013)
• Die Entwicklung der Instrumente für den ExoMars-Rover (21. Oktober 2010)
• Lebensdetektor für ExoMars besteht Atacama-Tests (10. Juli 2005)

Diskutieren Sie mit im Raumcon-Forum:

• ExoMars-Rover Rosalind Franklin

Der Beitrag ESA: ExoMars dreht eine Runde erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Mirko Buggel. Quelle: CNSA, DLR, ISRO, JAXA, NASA, NICT, Roskosmos, UAESA. Vertont von Siegfried Krug.

Warum gerade der Mars?
Mit den gegenwärtigen technischen Möglichkeiten ist der Mars im Sonnensystem wohl der am besten zu erforschende Planet und schon in der Vergangenheit gab er für optische Instrumente den Blick auf seine Oberfläche preis. Die neuen Erkenntnisse, dass dieser Planet sich bis vor 3,5 Milliarden Jahren in die gleiche Richtung entwickelte wie die Erde, mit dichter Atmosphäre, flüssigem Wasser, befeuerten vergleichende wissenschaftliche Betrachtungen. Sie kulminieren in der Frage: Gab oder gibt es extraterrestrisches Leben auf dem Mars? Für die Beantwortung ist der Mars das nächste erreichbare Ziel; wenn es auch möglicherweise in dieser Hinsicht interessantere Objekte im Sonnensystem gibt, insbesondere einige Monde des Jupiter und Saturn.

Lange galt die Venus als eine „Schwester“ der Erde. Spätestens 1970 mit der Landung der sowjetischen Sonde Venera 7 und den ersten Bildern und Daten von der Oberfläche, wurden jegliche Vorstellungen von einem erdähnlichen Planeten zunichte gemacht.

Bereits 1877 regte die Entdeckung der „Marskanäle“ durch den italienischen Astronomen Giovanni Schiaparelli (1835–1910) zu vielfältigen Spekulationen an. Während Schiaparelli selbst diese linienförmigen Strukturen für natürliche Landschaftsbestandteile hielt, ließ eine fehlerhafte Übersetzung ins Englische (canals statt channels) die Phantasie sprießen. Spätestens 1965 „entlarvten“ Fotos der US-Raumsonde Mariner 4 diese Mythen als optische Täuschung. Auch die neuere Zeit lieferte Bilder dieser Art, so als der Mars-Orbiter Viking 1 im Jahr 1976 eine Geländeformation in der Cydonia-Region fotografierte – mit dem „Marsgesicht“. Nicht zuletzt auch die hochauflösenden Bilder des Mars Express (siehe Bild am Beginn des Beitrags) trugen in diesem Zusammenhang zu naturwissenschaftlich basiertem Realismus bei.

Alte und neue Akteure
Neben den „alten“ Raumfahrtakteuren Sowjetunion/Russland und USA und auch der ESA möchten mittlerweile auch Mars-Newcomer wie China, Indien und die Vereinigten Arabischen Emirate ihre technologischen und wissenschaftlichen Fähigkeiten unter Beweis stellen. Befeuert werden die Anstrengungen von der Möglichkeit, dort Spuren von gewesenem oder noch existierendem außerirdischen Leben zu finden und, als Fernziel, die Landung des Menschen.

Dank eines günstigen Startfensters brachen im Sommer 2020 einige Missionen auf. Weitere wurden von den Raumfahrtagenturen bis 2024 bestätigt. Andere Pläne reichen bis Mitte der 2040er Jahre.

Bereits Anfang Februar soll Al-Amal (zu deutsch Hoffnung, auch als Hope-Marsmission bezeichnet) als erster Raumflugkörper eines arabischen Landes die Umlaufbahn des Planeten erreichen. Dieser Orbiter der Vereinigten Arabischen Emirate soll erforschen, warum der Mars seine Atmosphäre verlor. Gestartet war Al-Amal im Juli 2020 vom japanischen Tanegashima Space Center.

Kurz danach, am 18. Februar 2021, möchte die NASA ihren Rover Perseverance (zu deutsch Ausdauer) im Jezero-Krater landen. Es ist das bislang ambitionierteste Mars-Vorhaben der NASA. Ziel ist die Erforschung der Umweltbedingungen in der Vergangenheit und die Suche nach biologischen Spuren. Der Landeort wurde mit Bedacht gewählt. Nicht nur dass Jezero, nomen est omen, in vielen slawischen Sprachen See bedeutet. Die Wissenschaft geht nach Auswertung von Satellitenbildern davon aus, dass der Krater auf der nördlichen Halbkugel in der Syrtis-Major-Hochebene vor ca. 4 Milliarden Jahren ein See mit einem großen Wasser-Einzugsgebiet war. Perseverance ist auch für die Aufnahme von Bodenproben ausgerüstet, welche mit einer späteren Mission zur Erde zurück gebracht werden sollen.

Tianwen 1, die kompakte Mission von Chinas National Space Science Center umfasst einen Orbiter, ein Landgerät und einen Rover. Vorgesehen sind ebenfalls Bodenproben, deren Rückholung allerdings erst in den 2030er Jahren geplant ist. Tianwen 1 wurde im Juli 2020 mit einer Langer-Marsch 5-Trägerrakte vom Kosmodrom Wenchang auf der südchinesischen Insel Hainan gestartet und eröffnete damit das nationale Planetenforschungsprogramm. Im Februar soll die Sonde das Gravitationsfeld des Mars erreichen und im Mai 2021 den Landeapparat mit dem Rover in der nördlichen Hemisphäre in der Tiefebene Utopia Planitia absetzen. Der Missionsname entstammt übrigens der antiken chinesischen Literatur und bedeutet zu deutsch Himmelsfrage. Antworten könnten vielleicht Tianwen-1 selbst oder deren Nachfolger geben.

2022 soll im Rahmen der gemeinsamen ESA/Roskosmos-Mission ExoMars der Rover Rosalind Franklin landen. Benannt nach der englischen Chemikerin und DNA-Pionierin wird er während der mit 7 Monaten veranschlagten Dauer nach Spuren vergangenen oder aktuellen Lebens suchen. Die ESA stellt den Rover und Roskosmos das Landegerät Kazatchok. Der ursprüngliche Termin wurde wegen der Corona-Pandemie verschoben.

Der Tera-hertz Explorer (TEREX) ist ein Gemeinschaftsprojekt des Japan’s National Institute of Information and Communications Technology (NICT) und der University of Tokyo Intelligent Space Systems Laboratory (ISSL) und besteht aus einem Orbiter und einem Lander. Dieser, ausgerüstet mit einem Terahertz-Sensor, soll die Oberfläche erreichen und die Sauerstoff-Isotopanteile in der Atmosphäre messen. Davon erhofft man sich ein besseres Verständnis der Reaktionen, welche die Marsatmosphäre mit Kohlendioxid versorgen. Der Lander TEREX-1 sollte ursprünglich im Juli oder August 2020 als Huckepack-Ladung mit einer anderen Marsmission mitgeführt werden. Das wurde aber auf 2022 verschoben. Der Orbiter TEREX-2 soll 2024 starten.

Der Start des indischen Mangalyaan 2 wird 2024 erwartet. Hauptkomponente, ein Orbiter, soll möglicherweise durch einen Lander und Rover ergänzt werden. Für die Indian Space Research Organization (ISRO) ist es die Folgemission der Mars Orbiter Mission (MOM) Mangalyaan von 2013. Der Orbiter kreist seit 2014 um den Mars und lieferte Bilder und Daten der Atmosphäre. Der Name Mangalyaan stammt aus dem Sanskrit und bedeutet auf deutsch Marssonde.

Die japanische Martian Moons Exploration (MMX) soll 2025 zum größten Marsmond Phobos führen, dort landen, Bodenproben sammeln, den kleineren Mond Deimos sowie das Marsklima beobachten. Die Ankunft der Bodenproben auf der Erde wird im Juli 2029 erwartet.

Raumfahrtaktivitäten auf und um den Mars
Die „Neuankömmlinge“ treffen auf teilweise schon langjährige Missionen. Auf der Oberfläche studiert seit 2012 der NASA-Rover Curiosity im Gale-Krater südlich der Tiefebenen von Elysium Planitia Landschaft und Klima mit dem Mars Science Laboratory (MSL).

Seit 2018 operiert der InSight-Lander von NASA und DLR. Er soll den Kern des Mars erforschen und seismische Aktivitäten auf dem Planeten beobachten. Die Maulwurf (Mole) genannte Bohreinheit des DLR sollte bis in eine Tiefe von 5 Metern in den Marsboden eindringen. Aber der Mars und Maulwurf passen offensichtlich nicht zusammen, so dass die Bohrung eingestellt werden musste. Allerdings werden die Messungen weitergeführt.

Den Rekord im Orbit des am längsten operierenden Raumflugkörpers hält Mars Odyssey. Er kreist seit 2001 ungefähr 3900 km über der Oberfläche. Ihm gelang der Nachweis von Wasser. Außerdem dient der Orbiter als Relaisstation für den Rover Curiosity. Mars Express der ESA wurde mit dem Beagle 2-Landegerät 2003 gestartet.

Während Beagle 2 wegen eines Fehlers scheiterte, kreist Mars Express bisher erfolgreich um den Planeten. Ausgerüstet mit der High-Resolution-Kamera, mit Radar und Spektrometer entdeckte Mars Express u.a. Wassereis und Kohlendioxideis in der südlichen Polkappe sowie eine Gebiet mit unterirdischen Wasservorkommen.

Seit 2005 beobachtet der Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) der NASA den Planeten und fungiert auch als Relais-Station für die Kommunikation zwischen aktiven Rovern und der Erde.

Die Mars Atmosphere and Volatile Evolution Mission (MAVEN) der NASA sucht seit dem Einschwenken in den Orbit 2014 Erklärungen dafür, wie und warum Wasser und Atmosphäre allmählich verschwanden.

Die erste der ExoMars-Missionen startete bereits in 2016 in Partnerschaft zwischen ESA und Roskosmos. Aktuell beinhaltet die Mission nur den Trace Gas Orbiter (TGO), da der Schiaparelli-Lander beim Anflug auf die Marsoberfläche zerstört wurde. Die Forscher hoffen auf ein besseres Verständnis von Methan und anderen Spurengasen in der Marsatmosphäre, welche auf biologische Prozesse hinweisen könnten.

Die Mars-Pläne privater Unternehmen beinhalten ambitioniertere Projekte wie z.B. Transport-Raumschiffe zum Mars. Innerhalb der nächsten 100 Jahre sieht SpaceX-Gründer ElonMusk sogar die reale Möglichkeit, dass eine Million Menschen auf dem Mars leben könnten…

Weitere Quellen
DLR Institut für Planetenforschung
ESA
NASA
https://de.wikipedia.org/wiki/Chronologie_der_Marsmissionen

Diskutieren Sie mit im Raumcon-Forum:

• Planet Mars
• EMM (Emirate Mars Mission) „Hope“ auf H-IIA
• ExoMars-Rover Rosalind Franklin
• ExoMars Trace Gas Orbiter + Lander Schiaparelli auf Proton-M/Briz-M
• Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) auf Atlas V 401 AV-007
• InSight auf Atlas V 401
• Mars Express (MEX) auf Sojus-Fregat ST11 von Baikonur
• MAVEN – Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN
• MMX Phobos Sample Return (JAXA)
• MSL Rover Curiosity – Mission auf dem Mars
• Rover Perseverance (vorher Mars 2020) auf Atlas V
• Tianwen-1 auf Langer Marsch 5 (CZ-5)

Der Beitrag Die 2020er – Jahre des Mars? erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Quelle: TU Dortmund.

Die digitalen Geländemodelle haben eine Auflösung von 25 cm pro Pixel und helfen dabei, die Geographie und geologischen Eigenschaften der Region zu verstehen und den Weg des Rovers um den Standort herum zu planen. Der Rover soll im Rahmen des ExoMars-Projekts der europäischen Weltraumorganisation ESA die Oberfläche des Planeten Mars erkunden. Die ESA arbeitet dabei mit der russischen Raumfahrtagentur Roskosmos zusammen.

Um die Genauigkeit der Modelle zu erhöhen, hat das Team um Prof. Christian Wöhler von der Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik der TU Dortmund eine innovative Technik entwickelt, die die Eigenschaften der Planetenatmosphäre bei der Konstruktion der digital erzeugten Szenen berücksichtigt. Die Modelle wurden von Kay Wohlfarth vom Arbeitsgebiet Bildsignalverarbeitung beim Europäischen Kongress zur Planetenforschung EPSC-DPS am Montag, 16. September, in Genf vorgestellt.

Die digitalen Geländemodelle basieren auf hochauflösenden Marsbildern des HiRISE-Instruments auf dem Erkundungssatelliten „Mars Reconnaissance Orbiter“ der NASA. HiRISE-Bilder wurden bislang weitgehend mit der klassischen Stereomethode verarbeitet, bei der zwei Bilder aus leicht unterschiedlichen Winkeln kombiniert werden, um ein 3D-Bild der Landschaft zu erstellen. Herkömmliche Stereotechniken haben jedoch Einschränkungen, wenn sie auf homogene Regionen angewendet werden, wie etwa die staubige und sandige Planetenoberfläche rund um den Landeplatz des Rovers.

Die ESA wählte das Gebiet Oxia Planum als Landeplatz für den Rover Rosalind Franklin, da diese Region vergleichsweise flach ist. So lässt sich das Risiko einer harten Landung minimieren und gewährleisten, dass der Rover seine Mission erfüllen kann. Aus wissenschaftlicher Sicht ist Oxia Planum zudem besonders interessant, weil das Gebiet Tonmineralien und Strukturen alter Flussbetten enthält, die möglicherweise Hinweise auf vergangene Lebensspuren bieten.

„Shape from Shading“-Technik
Um die digitalen Geländemodelle zu verbessern, hat das Team der TU Dortmund eine Technik namens „Shape from Shading“ angewendet, bei der die Intensität des reflektierten Lichts im Bild in Daten über Steigung und Gefälle der Oberfläche umgewandelt wird. Diese Informationen zur Unebenheit werden in die Stereobilder integriert, um eine bessere Schätzung der 3D-Oberfläche zu erhalten und die bestmögliche Auflösung in der rekonstruierten Landschaft zu erzielen. Kay Wohlfarth vom Team der TU Dortmund erläutert: „Mit dieser Technik können sogar kleinräumige Details wie Sandverwehungen in Kratern und raues Grundgestein reproduziert werden.“

Marcel Hess, Erstautor der Studie, fügt hinzu: „Wir haben besonders auf die Wechselwirkung zwischen Licht und Marsoberfläche geachtet. Bereiche, die zur Sonne geneigt sind, erscheinen heller, und Bereiche, die von der Sonne weg weisen, erscheinen dunkler. Unser Ansatz verwendet ein kombiniertes Reflexions- und Atmosphärenmodell, das die Reflexion an der Oberfläche ebenso berücksichtigt wie atmosphärische Effekte, die das Licht streuen. “

Missionsstart im Sommer 2020
Der ExoMars-Rover Rosalind Franklin wird eine Reihe wissenschaftlicher Instrumente zur Analyse von Gesteinen und der Oberflächenumgebung bei Oxia Planum mitführen. Um unter die Oberfläche zu blicken, trägt er einen Bohrer, der für die Suche nach Untergrundwasser und Lebensspuren ausgelegt ist. Die Mission soll im Sommer 2020 auf einer russischen Proton-M-Trägerrakete starten und im März 2021 auf dem Mars eintreffen.

Video des digitalen Höhenmodelles des Landeplatzes:
Virtual flyover of high-resolution DTM of Oxia Planum, Mars

Diskutieren Sie mit im Raumcon-Forum:

• ExoMars-Rover Rosalind Franklin

Der Beitrag 3D-Modell vom ExoMars-Rover-Landeplatz erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Quelle: OHB SE.

Die Mission ExoMars geht in den Endspurt: Das Carrier-Modul, das von OHB in Bremen gebaut wurde, hat gestern am späten Abend das Werksgelände in Bremen verlassen, um sich bald im italienischen Turin und französischen Cannes einer ausführlichen Testkampagne zu stellen. ExoMars ist eine Kooperation zwischen ESA und der russischen Raumfahrtagentur Roskosmos und konzentriert sich auf die Suche nach Spuren von Leben auf dem Roten Planeten. Das ExoMars-Programm gliedert sich in zwei Missionen: Im Jahr 2016 starteten der Spurengas-Orbiter (Trace Gas Orbiter, TGO) sowie ein Eintritts- und Landemodul. Die OHB System AG war im Unterauftrag von Thales Alenia Space mit dem Kernmodul des TGO für den größten deutschen Beitrag zur ersten Mission verantwortlich.

Bei dieser zweiten ExoMars-Mission mit dem Namen „ExoMars Rover and Surface Platform Mission“ (RSP) wird das Trägermodul von OHB voraussichtlich im Juli 2020 einen Lander (Descent and Landing Module) sowie einen europäischen Rover zum Mars transportieren.

In dem Landemodul befindet sich der Rover. Wenn dieses auf dem Mars gelandet ist, klappt es auf und der Rover fährt los, während die fixe Station an der Landestelle bleibt. Sie hat russische und europäische Experimente an Bord, unter anderem von der OHB-Tochterfirma AntwerpSpace. Der Zeitplan für die Fertigung des Carriers, der gestern Bremen verlassen hat, war ziemlich straff. „Es gibt nur alle 26 Monate ein Startfenster für eine solche Mission. Daraus ergab sich ein anspruchsvoller Zeitplan, den wir allerdings exakt einhalten konnten. Somit läuft alles nach Plan“, sagt ExoMars-Carrier-Projektleiter Dr. Andreas Peukert.

Das Carrier-Modul wird als nächstes bei Thales Alenia Space in Turin mit dem Landemodul integriert und anschließend nach Frankreich (Cannes) transportiert. In Cannes erfolgen die Tests des kompletten Raumfahrzeugs, bevor es zum Startplatz Baikonur gebracht wird.

OHB trägt auch zum Mars-Rover bei
OHB liefert neben den Anteilen am Carrier auch wesentliche Elemente für den Mars Rover. Hier bringt das Unternehmen seine Expertise ein für das Auswählen, das Aufbereiten sowie die Verteilung und das Analysieren der aus bis zu zwei Metern Tiefe gewonnenen Bodenproben. Dafür entwickelten die Expertinnen und Experten am OHB-Raumfahrtzentrum „Optik & Wissenschaft“ eine hochauflösende Kamera, ein komplexes, im Inneren des Rovers untergebrachtes System für die Probenaufbereitung und -verteilung sowie Beiträge zum RAMAN/RLS Laserinstrument, das mineralogische Untersuchungen vor Ort erlaubt.

Genauer erklärt: Der Rover ist mit einem Bohrer ausgestattet. Im Inneren des Rovers befinden sich der Analytical Laboratory Drawer (ALD), das SPDS (Sample Preparation and Distribution System) und verschiedene Instrumente. SPDS und ALD umschließen eine gasdichte Ultra Clean Zone (UCZ), um die ExoMars-Instrumente vor biologischer und chemischer Verunreinigung auf der Erde zu schützen. „OHB in Oberpfaffenhoffen ist verantwortlich für die Entwicklung, Fertigung, Integration und Qualifizierung der ALD Struktur, des ALD Harness und des SPDS“, sagt Christiane Bergemann, Projektleiterin für ALD/SPDS.

Diskutieren Sie mit im Raumcon-Forum:

• ESA Mars-Rover / EXOMARS

Der Beitrag OHB auf dem Weg zum Mars erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Roland Rischer. Quelle: ESA, SAFER-Blog.

ExoMars ist ein Projekt der Europäischen Weltraumagentur ESA, mit dem man den Anschluss an die Bodenaktivitäten der NASA auf dem Mars nicht verlieren möchte. Das Vorhaben besteht aus zwei Missionen. Voraussichtlich im Januar 2016 startet der ExoMars Trace Gas Orbiter (ExoMars-TGO) auf Proton M in Baikonur. Er wird im Oktober 2016 am Mars ankommen und mit der Untersuchung von Spurengase in der Marsatmosphäre beginnen. An Bord von ExoMars-TGO befindet sich auch der Landedemonstrator EDM (Entry, Descent and Landing Demonstrator Modul). Die Daten des Landedemonstrators dienen der Vorbereitung des zweiten und für die ESA anspruchsvolleren Teils von ExoMars – dem Absetzen eines Rovers; geplanter Start Mai 2018 und Mars-Ankunft im Januar 2019. Der 310 Kilogramm schwere Mars-Rover führt als augenfälligstes Novum gegenüber den bisherigen Mars-Rovern ein Bohrgestänge mit sich. Er ist damit in der Lage, auf der Suche nach Lebensspuren senkrecht bis zu zwei Meter tief zu bohren. Man rechnet sich eine höhere Erfolgswahrscheinlichkeit der Suche aus, weil derartige Spuren dort vor kosmischer Strahlung und aggressiven Umweltprozessen geschützt sind. Ist der Mars-Rover angekommen, wird Mars-TGO zusätzlich zur Atmosphärenforschung eine Rolle als Relaisstation für die Roverkommunikation übernehmen.

In der chilenischen Atacama-Wüste begannen kürzlich erste Versuche mit einem Testrover namens „Bridget“. Feldversuche dieser Art werden als notwendig erachtet, weil modellhafte Simulationen nicht alle natürlichen Unwägbarkeiten erfassen, und wenn, dann vielleicht nicht richtig abbilden. Die Rover-Tester sind Gast bei der Europäischen Südsternwarte am Mount Paranal. Die Atacama-Wüste wurde als Testgelände ausgewählt, weil sie nach Einschätzung der ESA-Wissenschaftler der auf dem Mars zu erwartenden Umwelt- und Bodenverhältnisse am nächsten kommt. Die Wüste ist eines der trockensten Gebiete der Erde.

Das Test-Team hat nach Ankunft vor Ort zunächst den Testrover fahrbereit gemacht. Erste Fahrversuche konnten beginnen. Parallel dazu erkundeten andere Team-Mitglieder die Umgebung, um eine passendes Testareal zu finden. Dort sollen Erfahrungen mit drei wissenschaftlichen Instrumenten bei der Suche nach aussichtsreichen Bohrstellen gesammelt und Instrumente und Programme optimiert werden. Das Gebiet mit der größten Mars-Ähnlichkeit wurde nach dem Projektnamen SAFER-Valley benannt. Mit Hilfe einer Drohne wurden Luftbildaufnahmen gemacht und eine Bodenerhebungskarte des SAFER-Valley erstellt. Die Drohne simuliert Aufnahmen aus dem Orbit, wie sie später auch von der Arbeitsumgebung des Mars-Rovers gemacht werden.

Insgesamt sind fünf Testtage angesetzt. Manche Testtage werden als zwei Mars-Tage (Sols) angesehen. Das Testschema sieht am Ende jeden Mars-Tages die Datenübermittlung in das Kontrollzentrum vor. Dort wird die Anschlussroute ausgearbeitet und zum Rover hochgeladen. Diese muss er dann am nächsten Sol autonom bewältigen. Bei der Kommunikation simuliert man die engen Zeitfenster für eine Datenkommunikation und den deshalb begrenzten Datenfluss vom und zum Rover.

Am 8. Oktober 2013 wurde Bridget mit drei von später einmal elf Instrumenten bestückt: einer 3D-Panoramakamera für den Rundumblick, einer Kamera (CLUPI Close-up Imager) für hochauflösende Bilder (bis zu einem Tausendstel Millimeter Auflösung) im Nahbereich (50 cm) und einem Bodenradar (WISDOM) für den Blick in die obere Bodenschicht. Bridget soll so sowohl felsigen als auch losen Untergrund lokalisieren können. Beim Start der Versuchsreihe musste man mangels Vortagesdaten zwangsläufig leicht improvisieren. Am Vorabend wurden Panoramaaufnahmen der Rover-Umgebung an das Kontrollzentrum in Harwell geschickt. Zusammen mit der Bodenerhebungskarte musste das dortige Team eine erste Entscheidung treffen, welchen Route Bridget am folgenden Tag zuerst einschlagen sollte. Die Route wurde am Dienstagmorgen in den Bordcomputer des Rovers geladen und die erste Testfahrt konnte beginnen. Die Premiere lief nicht nicht ohne die Korrektur von Softwarefehlern und manuellen Eingriffen vor Ort ab, bildete aber die etwas umfassendere die Basis zur Festlegung der nächsten Route durch das britische Kontrollzentrum. Auch ‚Bohrproben‘ werden im Rahmen der Versuche zur Untersuchung durch den CLUPI entnommen, allerdings in der Atacama-Wüste von Hand mit Spitzhacke und Schaufel, dies aber für die Mitarbeiter im fernen Kontrollzentrum quasi unmerklich. Daran sieht man, bis zu einem Mars-fähigen Rover-Modell ist es noch ein weiter Weg.

Der SAFER-Feldversuch wird vom ESA-Direktorat für Technik und Qualitätsmanagement begleitet. Das involvierte Konsortium bestehend aus elf Firmen und Instituten wird von der britischen RAL Space geführt, ein Ableger des UK Science & Technology Facilities Council im Rutherford Appleton Laboratory in Harwell. Finanziert werden die Versuche im Rahmen des ESA-Programmes zur Erforschung von Grundlagentechniken und durch UK Space Agency. Der Testrover wurde von Astrium in Stevenage (UK) hergestellt. Der Test dient nicht der eigentlichen Entwicklung des Mars-Rovers, sondern der Entwicklung von Prozeduren für den späteren Roverbetrieb auf dem Mars. Auch die eingebundenen Unternehmen sind nicht alle am Bau des endgültigen Mars-Rovers beteiligt.

Diskutieren Sie mit:

• ESA Mars-Rover / EXOMARS

Der Beitrag ExoMars-Testrover fährt in der Atacama-Wüste erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: ESA.

Die Beantwortung der Frage, ob sich auf dem Mars jemals Leben entwickelt hat oder ob dieses eventuell sogar noch in der Gegenwart auf unserem Nachbarplaneten existiert, gehört zu den großen wissenschaftlichen Unterfangen unserer Zeit. Aus diesem Grund plant die Europäische Weltraumorganisation ESA seit dem Jahr 2004 die unbemannte Marsmission ExoMars, deren wissenschaftlichen Ziele sich ganz im Rahmen dieser Fragestellung bewegen.

Nachdem die US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA im September 2011 aufgrund von Budgetproblemen ihren Rückzug an einer zuvor zugesagten Beteiligung an der ExoMars-Mission erklärte, nahm die ESA Verhandlungen mit der russischen Weltraumagentur Roskosmos auf. Bereits im vergangenen Jahr einigten sich beide Seiten auf einen Kooperationsvertrag, welcher jetzt am vergangenen Donnerstag von Jean-Jacques Dordain, dem Generaldirektor der ESA, und von Wladimir Popowkin, dem Leiter von Roskosmos, in der ESA-Hauptverwaltung in Paris unterzeichnet wurde.

Entsprechend den ursprünglichen Planungen wird sich die Mission aus zwei Teilen zusammensetzten: Einem Orbiter, dem im Jahr 2016 zu startenden Trace Gas Orbiter (kurz „TGO“), und einem Rover, welcher zwei Jahre später zum Mars aufbrechen und diesen nach seiner Landung über einen Zeitraum von mindestens sechs Monaten erkunden soll.

„Dies ist ein bedeutsames Ereignis für das ExoMars-Programm. Ab jetzt werden europäische und russische Industriepartner und Wissenschaftler zusammenarbeiten, um diese beiden außergewöhnlich interessanten Missionen zu verwirklichen. Hierdurch wird zugleich auch die Wettbewerbsfähigkeit der europäischen Industrie demonstriert. Dies stellt zudem auch einen wichtigen Schritt zur Vorbereitung einer Teilnahme der ESA an künftigen internationalen Forschungsmissionen dar, in deren Rahmen neue Antworten auf die zentrale Frage gesucht werden, ob es jemals Leben auf dem Mars gegeben hat“, so Jean-Jacques Dordain.

„Bis hierhin war es ein langer Weg und wir haben bereits viel gemeinsam geleistet. ExoMars wird vom Umfang her nach dem Programm für die Sojus-Startanlagen in Kourou an zweiter Stelle stehen. Dies bestätigt erneut, dass Vorhaben von so riesigem Ausmaß im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit bewerkstelligt werden müssen. Die wissenschaftlichen Daten, die wir von den geplanten Missionen erwarten, werden für die ganze Welt von Bedeutung sein“, so Wladimir Popowkin.

Im Rahmen des jetzt unterzeichneten Vertrages haben sich beide Partner auf eine ausgeglichene Verteilung ihrer jeweiligen Verantwortlichkeiten für die verschiedenen Bestandteile der Missionen geeinigt. Die ESA wird für die im Jahr 2016 startende Mission den Orbiter und ein Eintritts-, Abstiegs- und Landedemonstrationsmodul (kurz „EDL“) sowie für die Mission 2018 den Modulträger und den Rover bereitstellen. Roskosmos liefert dagegen das Abstiegsmodul für den Marsrover und dessen Landeplattform und stellt außerdem die Trägerraketen für beide Missionen zur Verfügung. Darüber hinaus werden beide Vertragspartner verschiedene wissenschaftliche Instrumente für die Missionen entwickeln und zudem eng bei der Auswertung der gesammelten Daten zusammenarbeiten.

Der Trace Gas Orbiter

Das wissenschaftliche Hauptziel des Trace Gas Orbiters besteht in der Untersuchung der Marsatmosphäre. Der TGO soll hierzu speziell nach Methan und anderen Spurengasen suchen, welche den Exobiologen und Geologen Rückschlüsse auf gegenwärtig ablaufende biologische oder geologische Prozesse auf der Marsoberfläche ermöglichen könnten. Hierbei soll auch ermittelt werden, über welchen Bereichen der Marsoberfläche und zu welchen Jahreszeiten diese Gase freigesetzt werden.

Das Infrarot- und UV-Spektrometer NOMAD (kurz für „Nadir and Occultation for Mars Discovery“) dient dabei der Identifikation der chemischen Komponenten, aus denen sich die Marsatmosphäre zusammensetzt, und der Ermittlung der jeweiligen Mengenanteile. Das aus drei Infrarotinstrumenten bestehende ACS („Atmospheric Chemistry Suite“) ergänzt die Messungen von NOMAD und dient speziell der Untersuchung der chemischen Zusammensetzung und Struktur der Marsatmosphäre.

Oberflächenuntersuchungen erfolgen durch den Neutronendetektor FREND. Mit diesem Instrument soll in erster Linie die Verteilung von wasserstoffhaltigen Mineralen und Ablagerungen von Wassereis unmittelbar unter der Marsoberfläche bestimmt werden. Die kosmische Strahlung, welcher der Mars ausgesetzt ist, setzt im Marsboden hochenergetische Neutronen frei. Diese Neutronen kollidieren in der obersten Schicht des Bodens mit hoher Geschwindigkeit mit den dort befindlichen Atomkernen der verschiedenen chemischen Elemente und werden dabei auf eine charakteristische Art und Weise abgebremst und anschließend reflektiert.

Bei der Kollision mit den Protonen in Wasserstoffatom-Kernen werden die Neutronen sehr stark verlangsamt und deshalb als „thermische Neutronen“ bezeichnet. Bei Kollisionen mit anderen Atomkernen erfolgt dagegen eine geringere Verlangsamung (epithermische Neutronen). Durch die Messung dieser von der Marsoberfläche ausgehenden Strahlung ist es möglich, die Menge und Verteilung verschiedener chemischer Elemente auf dem Mars zu ermitteln.

Bei dem Kamerasystem CaSSIS handelt es sich um eine hochauflösende Farb-Stereokamera, welche Strukuren auf der Marsoberfläche mit einer Auflösung von bis zu fünf Metern pro Pixel abbilden soll. Die mit CaSSIS zu erstellenden Aufnahmen sollen unter anderem dazu genutzt werden, um die zuvor von NOMAD und ACS aufgespürten „Quellgebiete“ von Spurengase in einen geologischen Kontext zu versetzen.

Außerdem ist geplant, den Trace Gas Orbiter als Relaisstation für die Kommunikation mit dem zwei Jahre später auf dem Mars landenden ExoMars-Rover zu nutzen. Das hierfür benötigte Electra-UHF-Kommunikationssystem wird von der NASA bereitgestellt, welche die ExoMars-Mission zudem mit ihrem Deep Space Network unterstützen wird.

Bei dem EDL handelt es sich um einen Technologiedemonstrator, mit dem in erster Linie die Funktionalität von verschiedenen bei der zwei Jahre später erfolgenden Landung des Rovers benötigten Schlüsseltechnologien unter Beweis gestellt werden soll. Während des Landevorganges sollen zudem Daten über die vorherrschenden atmosphärischen Bedingungen gesammelt werden. Die dabei gewonnenen Messwerte über Windgeschwindigkeiten und Dichte der Atmosphäre in verschiedenen Höhen über der Oberfläche sollen anschließend genutzt werden, um die bisherigen Modelle über den Aufbau der Marsatmosphäre noch weiter zu verfeinern.

Nach der Landung des EDL soll eine mit verschiedenen Sensoren ausgestattete Wetterstation Daten über die Oberflächentemperatur, die Windgeschwindigkeiten, die Windrichtungen, den Luftdruck und die Luftfeuchtigkeit im Bereich des Landegebietes sammeln. Allerdings verfügt das EDL über keine eigene Energieversorgung – die primäre Aufgabe besteht in einer erfolgreichen Landung und nicht im Sammeln von wissenschaftlichen Daten – sondern bezieht die benötigte Energie aus Batterien. Deshalb wird DREAMS, so der Name dieses Instrumentenpakets, die entsprechenden Daten lediglich über einen Zeitraum von etwa zwei bis acht Tagen sammeln und zur Erde übermitteln können.

Der ExoMars-Rover

Der ExoMars-Rover und dessen ebenfalls mit verschiedenen wissenschaftlichen Instrumenten ausgestattete Landeplattform sollen mit einem russischen Abstiegsmodul auf die Marsoberfläche befördert werden. Das wissenschaftliche Ziel des Rovers besteht in der gezielten Suche nach Spuren von früheren oder sogar noch gegenwärtig existierenden Lebensformen auf dem Mars. Hierzu wird der Rover mit einem Bohrmechanismus ausgestattet sein, welcher bis zu zwei Meter tiefe Bohrungen durchführen kann. Das dabei zutage geförderte Material kann anschließend mit einem speziellen Instrumentenset analysiert werden.

Direkt auf der Marsoberfläche führen die dort auftretenden extremen Bedingungen dazu, dass dort eventuell vorhandene organische Verbindungen relativ leicht und schnell zersetzt werden. In einer Tiefe von den angepeilten zwei Metern wäre eventuell vorhandenes organisches Material dagegen weitgehend vor der auf die Marsoberfläche einfallenden kosmischen Strahlung und den dort verbreitet auftretenden oxidierende Substanzen geschützt und sollte sich im Rahmen einer Analyse von entsprechend tief entnommenen Proben nachweisen lassen.

Der Rover wird nach dem derzeitigen Planungsstand über folgende Instrumente verfügen:

• PanCam – ein hochauflösendes Weitwinkelkamerasystem
• CLUPI – eine Kamera für Nahaufnahmen von der Planetenoberfläche
• WISDOM – ein Radar für Bodensondierungen
• Ma_MISS – ein in den Bohrer integriertes miniaturisiertes Infrarot-Spektrometer für Bodenuntersuchungen
• MicrOmega – ein abbildendes Spektrometer für sichtbares und Infrarotlicht
• RLS – ein Raman-Spektrometer
• MOMA – ein neu entwickelter Detektor für den Nachweis organischer Moleküle

Ein enger Zeitplan

Die am vergangenen Donnerstag erfolgte Unterzeichnung des Vertrages zwischen der ESA und Roskosmos ist die Grundlage für den Beginn einer umfassenden Zusammenarbeit zwischen den an den Missionen beteiligten Unternehmen und wissenschaftlichen Instituten. Im Rahmen der ExoMars-Mission werden zudem in den kommenden Jahren auch wichtige, von verschiedenen europäischen Unternehmen und Instituten entwickelte Technologien in der Praxis erprobt, welche einen bedeutenden Schritt hin zur nächsten großen Etappe in der robotischen Exploration des Mars darstellen – nämlich der Rückführung einer auf dem Mars entnommenen Bodenprobe zur Erde, wo diese dann im Detail untersucht werden kann.

Zuvor gilt es jedoch, einen extrem ehrgeizigen Zeitplan zu erfüllen. Der Start des Trace Gas Orbiters soll bereits im Januar 2016 erfolgen. In Anbetracht der erst kürzlich erfolgten und nahezu vollständigen Neukonzeption der wissenschaftlichen Nutzlast des Orbiters dürften die an der Verwirklichung der Mission beteiligten Wissenschaftler und Ingenieure derzeit vor nicht zu unterschätzende technischen und zeitlichen Herausforderungen stehen. Das gleiche gilt auch für den ExoMars-Rover, welcher voraussichtlich im Frühjahr 2018 zum Mars starten wird.

Diskutieren Sie mit in Raumcon-Forum:

• ESA Mars-Rover / EXOMARS
• ExoMars Trace Gas Orbiter

Der Beitrag ESA und Roskosmos kooperieren bei der Mission ExoMars erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: Laser Zentrum Hannover e. V..

Eines der erklärten Aufgabengebiete der Exobiologie ist die Suche nach extraterrestrischem Leben und die Ergründung und Erforschung der Umwelt-bedingungen, welche die Entstehung und Weiterentwicklung von Leben in unserem Universum ermöglichen. Hierzu startet die europäische Weltraumagentur ESA in den Jahren 2016 und 2018 in Kooperation mit der amerikanischen Weltraumbehörde NASA in zwei Etappen die Mission ExoMars. Im Rahmen dieser unbemannten Erkundungsmission zu unserem äußeren Nachbarplaneten wird ab dem Januar 2019 auch ein Rover auf der Oberfläche des Mars zum Einsatz kommen.

Im Gegensatz zu den gegenwärtig von der NASA betriebenen Marsrovern Spirit und Opportunity, welche in erster Linie auf geologische Fragestellungen spezialisiert sind, wird dieser Rover in seiner wissenschaftlichen Zielsetzung in erster Linie auf biologische Untersuchungen ausgerichtet sein und auf dem Mars nach Anzeichen für einstiges oder sogar noch gegenwärtig existierendes Leben suchen.

Eines der zentralen Analyseinstrumente des ExoMars-Rovers wird das „Mars Organic Molecule Analyser“-Instrument MOMA sein. Hierbei handelt es sich um ein spezielles Massenspektrometer, welches für die Detektion von flüchtigen Molekülen in der Marsatmosphäre und sedimentären Materials eingesetzt werden wird. Im Rahmen seiner Aufgabenstellung soll MOMA bei der Suche nach Spuren von Leben suchen, indem es eventuell vor Ort vorhandene organische Materie identifiziert und analysiert. Sollte man bei diesen Analysen organische Moleküle wie etwa Kohlenwasserstoffe nachweisen können, so könnten diese Hinweise auf mögliche Formen von früherem oder gegenwärtigen Leben auf dem Mars liefern.

Zu den Kernkomponenten von MOMA wird ein weltraumqualifiziertes Laserdesorptions-Massenspektrometer (LD-MS) zählen, welches einen diodengepumpten Festkörperlaser im UV-Spektralbereich beinhaltet. Durch Laserdesorption werden im Verlauf der Analysen nicht verdampfbare Moleküle in die Gasphase gebracht und dabei schwach ionisiert, so dass sie anschließend im Massenspektrometer nachgewiesen werden können. Für diesen Vorgang wird ein kompakter, gepulst betriebener Laser mit einer Emissionswellenlänge von 266 nm und einer Laserpulsenergie von mehr als 250 µJ benötigt. Ein derartiges weltraumgeeignetes Lasersystem steht jedoch bis zum gegenwärtigen Zeitpunkt weltweit noch nicht zur Verfügung.

Für die Entwicklung und Qualifizierung dieser für das MOMA-Instrument entscheidenden Technologie werden der Gruppe „Space Technologies/Abteilung Laserentwicklung“ am Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) ab sofort Finanzmittel in Höhe von rund drei Millionen Euro aus dem nationalen Förderprogramm „Erforschung des Weltraums“ zur Verfügung gestellt. Im aktuellen Vorhaben soll ein bereits existierendes Prototypen-Lasersytem bis zum Jahr 2014 zu einem einsatzreifen Flugmodell weiterentwickelt werden.

Die Hauptaufgabe des LZH besteht dabei in der Entwicklung des eigentlichen Festkörperlaserkopfes. Die dabei gegebenen sehr hohen technischen Anforderungen für einen Weltraumeinsatz erläutert Dr. Jörg Neumann, der zuständige Projektleiter am LZH, mit den folgenden Worten: „Als besonders anspruchsvoll stellen sich die großen Temperaturunterschiede im Tag-Nacht-Wechsel auf dem Mars dar. Dazu kommen mechanische Erschütterungen auf dem Weg zum Mars sowie kosmische ionisierende Strahlung. Die Herausforderung besteht darin, den Laser stabil genug für diese Belastungen zu bauen und dabei gleichzeitig leicht, klein und kompakt.“

Die Ingenieure der Abteilung Laserentwicklung des LZH setzen dabei auf einen passiv gütegeschalteten Nd:YAG-Oszillator, welcher mittels optischer Faser longitudinal gepumpt wird. Das infrarote Licht des Oszillators wird dabei mit Hilfe nichtlinearer Kristalle in ultraviolette Strahlung umgewandelt. Eine thermale Regelung soll auch bei wechselnden Umgebungstemperaturen die Funktionalität des Instruments gewährleisten.

Dr. O. Roders, der zuständige Projektleiter für das MOMA-Instrument am Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS), sieht in der Kooperation mit dem LZH eine hervorragende Kombination von bereits bestehenden Know-how: „In Hannover arbeiten die absoluten Spezialisten für die benötigte UV-Lasertechnologie. Wir liefern mit unseren Erfahrungen in Bezug auf die Anforderungen extremster Weltraumbedingungen die passende Laserelektronik.“

Bis zu einem weltraumtauglichen Flugmodell liegen zwar noch mehrere Jahre intensiver Entwicklungsarbeit vor der Gruppe, aber erste Tests mit dem Prototypen zeigen bereits vielversprechende Ergebnisse. So konnte der Laserkopf bei den bisher erfolgten Erprobungen ionisierenden Bestrahlungen, mechanischen Vibrationen und einem Thermal-Vakuum-Test erfolgreich widerstehen.

Die Entwicklung des Laserdesorptions-Massenspektrometers wird von der Raumfahrt-Agentur des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt e.V. mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages unter dem Förderkennzeichen 50 QX 1002 gefördert.

Der Beitrag Die Entwicklung der Instrumente für den ExoMars-Rover erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter und Axel Orth. Quelle: ESA, DLR.

Eines der Aufgabengebiete der Exobiologie ist die Suche nach extraterrestrischem Leben und die Ergründung der Umweltbedingungen, welche die Entstehung und Weiterentwicklung von Leben in unserem Universum ermöglichen. Hierzu startet die Europäische Weltraumagentur ESA in den Jahren 2016 und 2018 in Kooperation mit der amerikanischen Weltraumbehörde NASA in zwei Etappen die Mission ExoMars. Im Rahmen dieser unbemannten Erkundungsmission zu unserem äußeren Nachbarplaneten wird auch ein sechsrädriger Rover zum Einsatz kommen. Im Gegensatz zu den gegenwärtig von der NASA betriebenen Marsrovern Spirit und Opportunity, welche in erster Linie auf geologische Fragestellungen spezialisiert sind, wird dieser Rover in seiner wissenschaftlichen Zielsetzung mehr auf biologische Untersuchungen ausgerichtet sein und auf dem Mars nach Anzeichen für einstiges oder sogar noch gegenwärtig existierendes Leben suchen.

Zudem sollen im Rahmen dieser zunächst auf sechs Monate ausgelegten Mission die geochemischen Bedingungen im Landegebiet des Rovers analysiert werden. Neben verschiedenen wissenschaftlichen Instrumenten kommt dabei auch erstmals in der Geschichte der Marsforschung ein Bohrer zum Einsatz, welcher Bodenproben aus einer Tiefe von bis zu zwei Metern zutage fördern und anschließend mit einem speziellen Instrumentenset analysieren wird. Der zukünftige Rover der ESA wird in etwa über die gleichen Abmessungen wie Spirit und Opportunity verfügen, welche den Mars seit dem Januar 2004 erkunden. Allerdings wird ExoMars mit einer Masse von rund 260 Kilogramm um etwa 75 Kilogramm schwerer ausfallen.

Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) ist einer der Partner in einem internationalen Konsortium, welches den ExoMars-Rover entwickelt. Neben der Ausrüstung der Rad- und Lenkantriebe für einen Testrover mit innovativen Motoren sind hierbei die Modellbildung und Simulation der Fahrdynamik sowie umfangreiche Bodentests unter marsähnlichen Geländebedingungen die Hauptaufgaben des DLR. Im Rahmen dieser Aufgabenstellung sind dabei am DLR-Institut für Raumfahrtysteme in Bremen umfangreiche Einzelradtests durchgeführt worden. Sogenannte „Full rover performance tests“, also Tests des Gesamtsystems mit Unterstützung durch Simulation, obliegen dagegen dem DLR-Institut für Robotik und Mechatronik in Oberpfaffenhofen. Zur Verbesserung der Modellierung des Rad-Boden-Kontaktes sowie zur Demonstration des Fahrverhaltens bezüglich Mobilität und Fahrdynamik des Rovers wurde dort ein spezielles Forschungslabor aufgebaut, welches auch für weitere zukünftige planetare Fahrzeuge wie zum Beispiel Mondrover, genutzt wird. Während der gegenwärtig in dieser Testanlage stattfindenden Versuche wird ein spezieller Test-Rover diversen Mars-typischen Versuchsszenarien unterworfen.

Zu diesem Zweck wird die Testanlage mit verschiedenen sandigen und kiesigen Böden befüllt, um anschließend diverse Fahrversuche durchzuführen. Zusätzlich dienen mehrere Steine unterschiedlicher Größe und Form als Geländehindernisse, welche der Test-Rover in mehreren Fahrmodi überqueren muss. Die Aufgaben der DLR-Mitarbeiter bestehen dabei in der Charakterisierung des Geländes durch verschiedene Hardwaremessungen, der Bestimmung der Bodenparameter aus den erfolgten Messungen sowie dem Abfahren von vorgegebenen Trajektorien mit dem Testrover. Im Verlauf dieser umfassenden Experimente werden die Zustände des Rovers mit Hilfe von speziellen Messeinrichtungen erfasst.

Zum einen geschieht dies durch ein sogenanntes „Position Tracking“. Der Prüfstand wird durch mehrere Infrarot-Kameras beobachtet. An den Kameras befindliche Infrarotstrahler senden Infrarotblitze aus, die von speziell beschichteten „Markerkugeln“ reflektiert werden, welche an dem Testrover befestigt sind. Über den reflektierten Infrarotblitz wird die exakte Position des Markers berechnet. Mindestens vier Marker-Kugeln ergeben dabei ein Target (dt. Ziel), über das die Orientierung und Position des betreffenden Targets und damit des Rovers genau bestimmt wird.

Zusätzlich kann in der Anlage ein Digitales Oberflächen-Modell (DOM) errechnet werden. Aus Daten von Kameras, welche an einem beweglichen Balken über dem Prüfstand installiert sind, wird mittels eines eigens hierfür am DLR-Standort in Oberpaffenhofen entwickelten Algorithmus´ ein digitales 3D-Modell der Oberfläche berechnet. Dieses 3D-Modell kann man auch in eine spezielle Simulations-Software einbinden, mit deren Hilfe das Fahrverhalten des Rovers auf einem bestimmten Geländetyp im voraus bestimmt werden kann. Anhand der Abweichungen zwischen den Berechnungen der Software im Vorfeld einer Testfahrt und den dann real erzielten Fahrbewegungen des Testmodell wird diese Software immer weiter verfeinert.

Eines der wesentlichen Ziele all dieser Testläufe ist es, eine zuverlässige Vorhersage über die Fahreigenschaften auf der simulierten Marsoberfläche unter allen denkbaren Unwägbarkeiten zu gewinnen. Dies geschieht in erster Linie durch den Vergleich der gewonnenen Testergebnisse mit den im Rechner simulierten fahrdynamischen Eigenschaften, wobei unter Umständen sowohl Parameter- als auch Modellanpassungen notwendig werden können.

Der derzeit beim DLR in Oberpfaffenhofen eingesetzte Testrover ist von der Kinematik und den Abmessungen her bereits nahezu identisch mit dem vorgesehenen Originalrover, welcher im Jahr 2018 zum Mars starten soll. Die sechs Räder, deren insgesamt 18 Elektromotoren (pro Rad ein Fahrmotor, ein Lenkmotor und ein zusätzlicher Motor zum Ein- und Ausschwenken des Rades) und das gesamte Fahrgestell sind also nahezu baugleich mit dem zukünftigen ESA-Rover. Auch die Abmessungen in der Horizontalen geben die Werte des zukünftigen Originals mit einer Länge von 1.610 Millimetern und einer Breite von 1.310 Millimetern in einem Maßstab von 1:1 wieder.

Die Roverplattform, das sogenannte „Chassis- und Lokomotion System“, muss in ihrer Originalversion auf dem Mars diverse Aufbauten tragen, welche aus den verschiedenen wissenschaftlichen Instrumenten, einem Mast mit dem Kamerasystem, den für die Kommunikation notwendigen Antennen, dem Bohrer und den für die Energiegewinnung nötigen Solarpaneelen bestehen. Der in Oberpfaffenhofen verwendete Testrover ist nicht mit diesen Komponenten ausgestattet, da diese nicht für die stattfindenden Tests notwendig sind. Um das Gesamtsystem des ExoMars-Rovers in seiner Testumgebung trotzdem so realitätsgetreu wie möglich nachzubilden, werden diese Aufbauten bei dem Testrover durch ein funktionsloses, aber genau ausbalanciertes Turmgestell ersetzt. Dieser „Dummy-Turm“ ist so ausgelegt, dass Gewicht und Masseschwerpunkt des Testmodells mit jenen des zukünftigen Original-Rovers übereinstimmen, was für die erfolgreiche Simulation des Fahrverhaltens wichtig ist. So kann auf diese Weise zum Beispiel die maximale Hangneigung ermittelt werden, welche der Rover befahren kann, ohne beim Passieren eines problematischen Geländes umzukippen.

Kürzlich bekannt gewordene Informationen seitens der ESA legen nahe, dass sich die ursprünglich vorgesehene Gesamtmasse von ExoMars eventuell um weitere 40 bis 50 Kilogramm erhöhen wird. Diese Gewichtszunahme resultiert aus einer angedachten Neudefinition der wissenschaftlichen Nutzlast des Rovers. Sollten sich diese Planungen bestätigen, so wäre aller Wahrscheinlichkeit nach auch eine mehr oder weniger leichte Modifikation der konstruktiven Abmessungen des ExoMars-Rovers erforderlich. Die daraus resultierende auf das Gravitationsverhältnis von Mars zu Erde umgerechnete Gewichtszunahme von etwa 19 Kilogramm stellt aufgrund der Flexibilität des Testmodells allerdings keine Beeinträchtigung der erfolgenden Tests dar. Eine Veränderung des Masseschwerpunktes des Testrovers kann zum Beispiel durch einen Umbau des „Dummy-Turmes“ neu simuliert werden.

Im Gegensatz zu dem zukünftigen Original-Rover werden die Kommandos für die einzelnen Abschnitte der Testfahrten nicht im voraus an den Testrover übermittelt. Vielmehr erfolgt die Steuerung bei den in Oberpfaffenhofen stattfindenden Tests in Echtzeit und „auf Sicht“ und wird von den DLR-Mitarbeitern mittels eines PCs durchgeführt, welcher direkt neben dem Prüfstand steht. Der zukünftige Marsrover der ESA wird seine Kommandos dagegen, genauso wie die bisher auf dem Mars aktiven NASA-Rover, im voraus übermittelt bekommen und im Einzelfall mittels einer innovativen Software auf auftretende Probleme und unvorhergesehene Situationen eigenständig reagieren und entscheiden.

Der Grund dafür, dass die Steuerung eines Rovers auf der Marsoberfläche nicht direkt, sozusagen mittels „Joystick“, erfolgen kann, liegt in der gewaltigen Entfernung zwischen dem Mars und der Erde begründet. Abhängig von der Stellung der beiden Planeten zueinander während ihres Umlaufs um die Sonne schwankt die Entfernung von Erde und Mars im Extremfall zwischen etwa 55 Millionen und 401 Millionen Kilometern. Dadurch bedingt benötigen die Radiosignale zwischen drei und 22 Minuten, um die Distanz von bis zu 2,68 Astronomischen Einheiten zwischen den beiden Planeten zu überbrücken.

Bei den Tests zeigt sich der große Vorteil von ExoMars gegenüber den beiden Rovern der aktuellen Mars Exploration Rover-Mission und auch dem voraussichtlich Ende des Jahres 2011 zum Mars startenden nächsten NASA-Rover Curiosity: ExoMars wird im Vergleich zu diesen drei Rovern über eine deutlich verbesserte Wendigkeit und Beweglichkeit verfügen. Wie die NASA-Rover auch wird ExoMars über sechs Räder verfügen. Bei den NASA-Rovern sind jedoch lediglich die vier vorderen und hinteren Räder lenkbar, indem sie in einem Winkel von maximal 60 Grad eingeschlagen werden können. Die beiden Mittelräder sind dagegen nicht lenkbar.

Im Gegensatz dazu wird ExoMars alle sechs Räder bis zu einem Winkel von 90 Grad einschlagen können. Durch die Möglichkeit, alle sechs Räder in einem beliebigen Winkel einzuschlagen, ist es diesem Rover möglich, sich bei Bedarf „auf der Stelle“ um sich selbst zu drehen und eventuell erforderliche Wendemanöver auf engstem Raum durchzuführen. Vergleichbare Wendemanöver der NASA-Rover können ausschließlich gegen die dann querstehenden, nicht lenkbaren Mittelräder durchgeführt werden, welche das Manöver dabei erschweren. Im Gegensatz dazu verfügt ExoMars über einen sogenannten „Ackermann Turn Mode“, in welchem den einzelnen Rädern je nach deren jeweiliger Position (Hinten, Mitte, Vorne, Links, Rechts) unterschiedliche Winkel zugeordnet werden können.

Zusätzlich kann ExoMars mit sechs im gleichen Winkel einlenkenden Rädern in einem sogenannten „Crab Mode“, vergleichbar mit der Fortbewegung einer Krabbe, seitwärts fahren. Die verschiedenen Räder sind bei einer erfolgenden Fahrt, genauso wie auch die Räder der aktuellen Mars Exploration Rover, einzeln ansteuerbar. Jedes Rad kann im Bedarfsfall in einem „Direct Drive“-Modus unabhängig von den restlichen Rädern beschleunigt, abgebremst, blockiert oder in einem unterschiedlichen Winkel in verschiedene Richtungen ausgerichtet werden.

Genauso wie auch Spirit und Opportunity wird ExoMars bei seinen Fahrten über die Oberfläche des Mars‘ lediglich eine Geschwindigkeit von maximal etwa vier Zentimetern pro Sekunde erreichen. Dies entspricht einem theoretischen Maximalwert von etwa 100 Metern pro Stunde. Realistischerweise ist aber davon auszugehen, dass ExoMars für die Überbrückung dieser 100 Meter aus Sicherheitsgründen eher einen ganzen Missionstag benötigen wird, genauso wie auch die gegenwärtigen Marsrover. Entscheidend für die täglich zu bewältigenden Distanzen sind letztendlich die Charakteristik des zu überquerenden Geländes und die zum Betrieb der Motoren zur Verfügung stehenden Energiereserven. Je komplizierter und gefahrvoller sich das zu passierende Gelände gestaltet, desto langsamer wird ExoMars fahren müssen.

Ein weiterer Unterschied zu den bisherigen Mars-Rovern besteht im Aufbau der Räder. Im Gegensatz zu den Rädern der NASA-Rover, welche als starre, unverformbare Zylinder mit einer kleinen Oberflächenwölbung konstruiert sind, bestehen die Laufflächen der 25 Zentimeter durchmessenden Räder von ExoMars aus einem durchgehenden, flexiblen Ring, welcher durch ein raffiniert geschwungenes Metallband flexibel mit der Nabe des Rades verbunden ist. Durch das auf den Rädern ruhende Gewicht passen sich die Laufflächen der Räder dabei dem Untergrund an, so dass sich deren Aufstandsfläche deutlich vergrößert, prinzipiell ähnlich wie bei einem luftgefüllten Autoreifen. Das hat zur Folge, dass die Räder nicht so tief in einen lockeren Untergrund einsinken wie dies bei den konventioneller konstruierten bisherigen Marsrover-Rädern der Fall ist. Auch auf einem harten Untergrund sorgt die Flexibilität der Räder aufgrund der Vergrößerung der Aufstandsfläche für eine deutlich bessere Bodenhaftung. Die Bodenhaftung wird zudem durch hintereinander auf den Laufflächen und quer zur Abrollrichtung angebrachte Stege noch zusätzlich erhöht. Diese auch als „Grouser“ bezeichneten Spike-Leisten sollen ein Durchdrehen oder Wegrutschen der Räder weitestgehend verhindern.

Die Räder von ExoMars werden über eine Bodenfreiheit von 265 Millimetern verfügen. Der Abstand zwischen den Radnaben und dem Boden wird dabei, die erfolgende Raddeformation mit eingerechnet, 107 Millimeter betragen, plus weitere 158 Millimeter durch die Fahrwerkskonstruktion. Die Laufflächen der Räder sowie die Metallbänder bestehen aus Federstahl. Aufgrund der Festigkeit dieses Materials können die Bauteile dabei sehr dünn ausgelegt werden, was sich wiederum positiv auf das Masseverhältnis der Räder auswirkt. Da die Marsatmosphäre lediglich über einen vernachlässigbaren Anteil von 1.300 ppm Sauerstoff verfügt und mit einem Wasserdampfgehalt von 210 ppm zudem extrem trocken ausfällt, ist hierbei nicht mit Korrosionsproblemen zu rechnen. Die Spike-Leisten wurden aufgrund der zu erwartenden hohen Beanspruchung während des Fahrbetriebes aus einer Titan-Aluminium-Legierung hergestellt.

Durch diese neuartige Radkonstruktion, welche übrigens in Zukunft auch in speziellen Einsatzgebieten auf der Erde zum Einsatz gebracht werden soll, verringert sich die Gefahr, dass sich der zukünftige Marsrover der ESA im lockeren Sand des Mars´ festfahren wird. Sollte dies aber trotzdem geschehen, so wird ExoMars zusätzlich über eine bisher einmalige Möglichkeit der Selbstbefreiung verfügen. Wie die NASA-Rover auch verbringt ExoMars den Flug zu unserem Nachbarplaneten aus Gründen der Platzersparnis mit dicht an das Chassis geklappten Rädern. Nach der erfolgreichen Landung auf dem Mars müssen die Räder erst in ihre Arbeitspositionen ausgeschwenkt werden. Anders als bei den NASA-Rovern werden die Räder aber nicht dauerhaft in dieser Fahr-Stellung arretiert, sondern jedes einzelne Rad kann theoretisch auch weiterhin bei Bedarf um eine horizontale Achse in eine beliebige Stellung geschwenkt werden. Die genauen Parameter für den Umfang dieser Schwenkbewegung sind bisher noch nicht endgültig definiert. Nach dem momentanen Stand ist diese Bewegung aufgrund von Softwareanschlägen bei den beiden mittleren Rädern auf plus 100 Grad bis minus 30 Grad und bei den vier äußeren Rädern auf minus 140 Grad bis plus 30 Grad begrenzt.

Diese als „Wheel Walking Mode“ bezeichnete Schwenkbewegung wird über den dritten Aktuator eines jeden Rades gesteuert, welcher im Rahmen der Mission wohl wahrscheinlich am wenigsten beansprucht werden wird, aber trotzdem ganz neue und bisher nicht vorhandene Möglichkeiten birgt. Speziell der seit dem Frühjahr 2009 im Marssand festgefahrene NASA-Rover Spirit hätte die damit verbundenen zusätzlichen Fähigkeiten der Fortbewegung sehr gut gebrauchen können. Zum einen wird ExoMars durch die Schwenkmotoren über die Fähigkeit verfügen, auf primitive Weise zu „laufen“ statt ausschließlich zu „rollen“. Mit sechs „Beinen“ ist dabei der Modus einer Schreitbewegung möglich. Sollte ExoMars sich einmal in einer Sanddüne festgefahren haben, so könnte der Rover ein Rad nach dem anderen anheben, je nach Bedarf nach vorne oder hinten bewegen und anschließend wieder auf der Oberfläche absetzen. Ergänzt durch zusätzlich erfolgende unterstützende Drehbewegungen der restlichen Räder könnte ExoMars auf diese Weise wieder festen und sicheren Untergrund erreichen. Und selbst mit mehreren ausgefallenen Fahrmotoren könnte sich der Rover zur Not im dauerhaften „Schreitmodus“ in Richtung auf sein nächstes Forschungsziel fortbewegen.

Ein weiterer nicht zu unterschätzender Vorteil dieser Bewegungsmöglichkeit der Räder besteht darin, dass ExoMars auf diese Weise auch Höhenunterschiede im zu passierenden Gelände ausgleichen kann. Sollte sich der Rover zum Beispiel parallel zu einem Hang bewegen, so können die Räder auf der einen Roverseite abgesenkt werden. Durch eine auf diese Art erreichte bewusste Anpassung von Höhe und Winkel in Bezug auf die lokale Oberfläche von ExoMars kann die Neigung des Rovers gezielt verringert werden. Dadurch wird es dem Rover möglich sein, sich auch durch relativ unebenes Gelände zu bewegen und somit Orte auf der Marsoberfläche zu erreichen, an welche die Rover der NASA nicht vordringen könnten. Außerdem ist es natürlich auch möglich, die Gesamtneigung der Roverplattform bewusst zu verändern, um etwa wissenschaftliche Untersuchungen zu unterstützen oder um besser auf den Boden unterhalb des Rovers blicken zu können.

Eine weitere Option ergibt sich zudem in Bezug auf den Energiehaushalt des Rovers. Wie auch die beiden Marsrover Spirit und Opportunity wird ExoMars die für seinen Betrieb erforderliche Energie während der Mission auf der Planetenoberfläche ausschließlich mittels seiner Solarzellen aus Sonnenenergie gewinnen. Bei einem niedrigen Sonnenstand im Marswinter wird ExoMars, anders als diese beiden aktuellen Marsrover, es dadurch auch nicht so früh nötig haben, sich zum Überwintern zu einem in Richtung auf die Sonne geneigten Berghang zu bewegen und dort den nächsten Frühling mit dem damit verbundenen höheren Sonnenstand und einer dadurch bedingten höheren täglichen Energieausbeute abzuwarten. Vielmehr könnte er sich durch ein gezieltes Absenken der einen Roverseite einfach selbst in Richtung auf die Sonne neigen, auf diese Weise das einfallende Sonnenlicht besser ausnutzen, und dadurch letztendlich auch im Marswinter länger mobil bleiben.

Diese Option erweitert theoretisch auch das zukünftige Einsatzgebiet des Rovers. Unter anderem aufgrund der zu erwartenden Sonnenlichteinstrahlung wurden für Spirit und Opportunity lediglich Landegebiete ins Auge gefasst, welche sich in einem Bereich von 15 Grad südlich bis 10 Grad nördlich des Marsäquators befinden. ExoMars könnte dagegen theoretisch auch in höheren marsianischen Breiten eingesetzt werden.

Raumfahrer.net bedankt sich hiermit bei den Mitarbeitern der Planetaren Explorationsgruppe im Institut für Robotik und Mechatronik im DLR-Standort Oberpfaffenhofen, welche während der Internationalen Luft- und Raumfahrtausstellung 2010 in Berlin die Zeit gefunden haben, die Funktionsweise der Räder und des Fahrwerks des zukünftigen Marsrovers der ESA und die damit verbundenen Simulationen und Tests eingehend zu erläutern.

Diskutieren Sie mit im Raumcon-Forum:

• ExoMars-Rover Rosalind Franklin

Der Beitrag Das Antriebssystem des ExoMars-Rovers erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Axel Orth. Quelle: UC Berkeley.

Die trockene, staubige, baumlose Weite der Atacama-Wüste in Chile ist der lebloseste, oder besser gesagt: lebens-loseste Ort auf Erden – und das ist genau der Grund, warum Alison Skelley und Richard Mathies mit einem Team von NASA-Wissenschaftlern letzten Monat dort waren. Die Wissenschaftler der Universität von Berkeley in Kalifornien waren sich sicher: Wenn der von ihnen gebaute Mars Organic Analyzer (MOA) in diesem krustigen, ausgedörrten Land Leben nachweisen könnte, dann hätte er auch eine gute Chance, eines Tages auf dem Mars Leben zu finden.

An diesem Ort, der seit Ewigkeiten keinen Käfer oder auch nur einen Grashalm gesehen hat, und mit Temperaturunterschieden, die sie stets entweder frieren oder schwitzen ließen, führte Skelley 340 Tests durch, die bewiesen, dass ihr Instrument eindeutig Aminosäuren nachweisen kann, die Bausteine von Proteinen. Wichtiger noch, konnten sie und Mathies die Vorliebe der irdischen Aminosäuren für Linkshändigkeit nachweisen. Diese so genannte „Homochiralität“ ist ein Kennzeichen des Lebens, das Mathies für entscheidend hält und das auch auf dem Mars geprüft werden muss.

„Wir sind der Ansicht, dass der Nachweis von Homochiralität – das Übergewicht einer Händigkeit über die andere – ein absoluter Beweis für Leben auf dem Mars wäre“, sagte Mathies, Professor für Chemie der Universität Berkeley und Skelleys Forschungsberater. „Wir haben in der marsähnlichsten Umgebung auf der Erde überhaupt gezeigt, dass dieses Instrument tausendmal besser darin ist, Biomarker zu erkennen, als jedes andere Instrument auf dem Mars zuvor.“

Das neue Instrument ist bereits dazu auserkoren, an Bord der europäischen ExoMars-Mission zum Mars zu fliegen. Dieser Rover, Teil des ehrgeizigen Aurora-Programms der ESA, ist derzeit für den Start mit einer Sojus-Rakete im Juni 2011 vorgesehen und soll zwei Jahre später auf dem Mars landen. Ein detaillierter Missionsvorschlag, der von Wissenschaftlern im April erarbeitet wurde, wird den ESA-Mitgliedsstaaten bei einem Treffen auf Ministerebene im Dezember 2005 präsentiert. Der MOA wird in den Mars Organic Detector integriert, der von Wissenschaftlern unter der Leitung von Frank Grunthaner vom JPL in Pasadena zusammen gebaut wird, zusammen mit Jeff Badas Gruppe am Scripps-Inistitut für Ozeanografie der Universität von San Diego.

Skelley, eine Doktorandin, die mit Mathies seit fünf Jahren an Aminosäurendetektion arbeitet und seit zwei Jahren an dem tragbaren MOA-Analysator, hofft, dass sie bei dem Projekt bleibt, wenn es die nächsten sieben Jahre durch die Miniaturisierung und Verbesserung am JPL geht, als Vorbereitung für die endgültige Mission. Letztendlich hoffen sie und Mathies, dass sie selbst diejenige sein wird, die die MOA-Daten analysiert, wenn sie schließlich vom Roten Planeten zurück gefunkt werden.

„Als ich mit dem Projekt angefangen habe, sah ich Fotos der Marsoberfläche und mögliche Zeichen von Wasser, aber die Existenz von flüssigem Wasser war damals nur spekulativ und die Leute hielten es für verrückt, an einem Experiment zum Nachweis von Leben auf dem Mars zu arbeiten“, sagte Skelley. „Aber jetzt fühle ich mich bestätigt, dank der Arbeit der NASA und anderen, die zeigt, dass es einst tatsächlich flüssiges Wasser auf dem Mars gab.“

„Die Verbindung zwischen Wasser und Leben ist sehr stark, und wir denken, dass es gute Chancen gibt, dass es da einige Formen von Leben auf dem Mars gab oder gibt“, sagte Mathies. „Dank Alisons Arbeit sind wir jetzt zur richtigen Zeit in der richtigen Position, das richtige Experiment beizusteuern, das Leben auf dem Mars finden könnte.“

Mathies sagte, dass dieses Experiment das einzige ist, das für ExoMars oder auch für die Mars Science Laboratory-Mission, den nächsten Marsrover der USA, vorgeschlagen wurde und das eindeutig Zeichen von Leben finden könnte. Das Experiment verwendet kapillare elektrophoretische Arrays auf dem neuesten Stand der Sequenzierungstechnik, neuartige Mikroventilsysteme und tragbare Instrumente, die in Mathies‘ Labor erstmals entwickelt wurden, um die Homochiralität von Aminosäuren zu untersuchen. Diese Mikroarrays mit superfeinen Kanälen sind 100- bis 1000mal empfindlicher für die Aminosäurendetektion als das ursprüngliche Lebensdetektionssystem an Bord der Viking-Lander in den 1970er-Jahren.

Die Atacama-Wüste wurde von Wissenschaftlern der NASA als einer der wichtigstenOrte ausgewählt, um Instrumente für den Mars zu testen, hauptsächlich wegen ihres oxydierenden, säurehaltigen Bodens, der der eisenhaltigen, rostrot oxydierten Oberfläche des Mars‘ ähnelt. Skelley und ihre Kollegen Pascale Ehrenfreund, Professorin für Astrochemie an der Universität Leiden in Holland, und der JPL-Wissenschaftler Frank Grunthaner besuchten die Wüste schon letztes Jahr, konnten aber noch nicht den kompletten, zusammen gebauten Analysator testen.

Dieses Jahr brachten Skelley, Mathies und die anderen Teammitglieder die kompletten Analysatoren in drei großen Koffern per Flugzeug nach Chile – allein schon ein kleiner Test für die Robustheit der Systeme – und fuhren sie zu der öden Yunguy-Feldstation, im Wesentlichen ein baufälliger Schuppen an einer menschenleeren Straßenkreuzung. Mit einem lauten Honda-Generator als Stromquelle nahmen sie ihre Experimente in Betrieb und testeten im Team mit sechs weiteren Kollegen den integrierten Extraktor für subkritisches Wasser zusammen mit dem MOA an Proben von beliebten Teststellen wie dem „Felsengarten“ und der „Bodengrube“.

Eine Sache, die ihnen auffiel, war, dass die feinen Kanäle der Kapillarscheiben bei den Proben aus der Atacama-Umgebung mit ihren niedrigen Leveln von organischen Verbindungen, die denen auf dem Mars ja ähneln dürften, nicht so schnell belegt waren wie bei den Testproben aus Berkeley mit ihren hohen bioorganischen Leveln. Das bedeutet, dass sie in dem Instrument, das zum Mars fliegt, weniger Kanäle brauchen werden, und der Scanner, der die Werte ausliest, nicht so ausgeklügelt zu sein braucht. Dies führt zu einem billigeren und leichteren Weg, das Instrument zu bauen, und noch wichtiger, zu einem kleineren Instrument mit niedrigerem Stromverbrauch.

Mit dem Erfolg dieses ausschlaggebenden Feldtests sind Skelley und Mathies nun begierig darauf, an einem Prototyp ihres Instruments zu arbeiten, das in den erlaubten Platz in dem ExoMars-Rover passen würde.

„Ich bin nun noch optimistischer, dass wir Leben auf dem Mars nachweisen könnten, wenn es dort überhaupt welches gibt“, sagte Mathies.

Der Beitrag Lebensdetektor für ExoMars besteht Atacama-Tests erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Roman Polak. Quelle: SpaceDaily.

Gibt es am Mars Leben, oder hat dort jemals etwas gelebt ? Dieser Frage wollen Wissenschaftler nun mit neuen Instrumenten entgültig beantworten. Ein Team englischer Wissenschaftler, arbeitet gerade daran aktuelle Instrumente zum Suchen von Leben zu verbessern. Das Projekt wurde von EPSRC (The Engineering and Physical Sciences Research Council) ins Leben gerufen. Derzeit arbeiten zwei Universitäten an der Verbesserung der Instrumente, die Leicester und die Cranfield University.

Die derzeitigen Methoden um Leben zu finden, sind nicht gerade sehr effektiv und lassen sich von extremen Umweltbedingungen beeinflussen. Die ersten Instumente wurden bereits mit neuen Sensoren ausgestattet, dieses Instrument trägt den Namen SMILE (Specific Molecular Identification of Life Experiment). Dieses Instrument wird erstmals im ExoMars Rover in Einsatz kommen, dieser von der ESA (European Space Agency) gebaute Rover, wird jedoch erst 2009 gestartet.

„Unsere Arbeit beudeutet einen großen Schritt vorwärts, in der Suche nach Leben auf anderen Planeten. Die effektiveren Instrumente, werden uns helfen zu verstehen, wie Leben entsteht und wie es sich entwickelt.“ meint Dr David Cullen, Professor an der Cranfield University.

Der Beitrag Mars: Existiert vielleicht doch Leben ? erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Michael Aye. Quelle: EADS Space.

Mittels der 600k EURO für die Mars Sample Return (MSR) (etwa: Mars Proben Rückführung) Mission sollen dabei die Resourcen der Unterabteilungen EADS Astrium und EADS Space Transportation so kombiniert werden, dass die Astrium Gruppe das allgemeine Missionskonzept sowie das generelle Design des Raumfahrzeugs erstellen und EADS Space Transportation für das Wiedereintritts-System in die Erdatmosphäre und für ein Mars Ascent Vehicle (zu deutsch: Mars Aufstiegs-Vehikel) verantwortlich sein wird. Letzteres soll aus einer kleinen Rakete bestehen, die die wertvolle Bodenprobe aus der Mars-Atmosphäre hinaus befördern soll.

Europäische Astronauten mögen eines Tages auf dem Mars landen, aber ein sicherer Transport hin und zurück beinhaltet viele einzelne Aufgaben und zahlreiche technische Herausforderungen in den Bereichen Antrieb, Strukturen, Computer und deren Software. Hochentwickelte Raumfahrzeuge sind nötig um: die Erdumlaufbahn zu verlassen, zum Mars zu fliegen, den Eintritt in die Mars-Atmosphäre zu überstehen und auf dem Mars zu landen, auf der Oberfläche des Mars zu operieren, von dort wieder zu starten, zur Erde zurück zu kehren und endlich die Besatzung wieder auf festen Erdboden zu bringen.

Zur Vorbereitung für solch fortgeschrittene Raumfahrzeuge muss lange im voraus die Machbarkeit einiger der Schlüsseltechnologien gezeigt werden. Und der beste Weg dies zu tun, so die EADS-Pressemeldung, sei eine Robotermission mit einer verkleinerten Version der bemannten Mission. Dies sei exakt das Ziel der MSR-Mission, der zweiten FlaggschiffMission der Initiative zur Erforschung von Planeten des Aurora-Programms der ESA und damit eine der am sehnlichsten erwarteteten zukünftigen Raummissionen für Planetologen. Das AuroraProgramm ist die Langzeitplanung der ESA, eines Tages europäische Astronauten auf den Mars zu befördern.
Da der Wind auf Mars seit Millionen von Jahren Mars-Staub über der Oberfläche des Planeten verteilt, könnte die MSR Probe Teilchen von vielen verschiedenen Quellen enthalten und damit eine grosse Auswahl an Gesteinsarten und -alter repräsentieren, so verschieden wie die Körner im Sand an einem Strand, mit dem Unterschied, dass es kein Quarz auf Mars gibt und daher mehr von staubartigen Partikeln, also mit viel kleineren Durchmessern gesprochen werden muss.

Jedes Körnchen könnte eine komplett verschiedene Einsicht in die reiche geologische Vergangenheit des Roten Planeten liefern und mit der Ausrüstung hier auf der Erde wäre man in der Lage, „die Probe so zu untersuchen, als ob jedes Körnchen ein ganzer Stein wäre“, beschreibt Professor Colin Pillinger, bekannt geworden als leitender Wissenschaftler für die leider nun als offiziell gescheitert deklarierte Beagle2-Mission.

Bruno Gardini, ESAs Projekt Manager für das Aurora Programm, beschreibt die Situation so: „Die MSR Mission ist eine der herausfordernsten Missionen, die jemals von der ESA in Erwägung gezogen wurden. Sie beinhaltet nicht nur viele neue Technologien and vier oder fünf verschiedene Raumfahrzeuge, sondern ist auch eine Mission von enormer wissenschaftlicher Bedeutung und die erste Robotik Mission mit einem Profil ähnlich dem einer möglichen menschlichen Expedition zum Mars“.

EADS Astrium hat weiterhin auch Mittel für eine 900k Euro Studie für die ESA erhalten, um eine erste Definition für einen europäischen Mars-Rover zur Erforschung der Mars-Oberfläche und zur Suche nach Leben abzugeben.
Dieser Rover soll viele Kilometer auf der Oberfläche reisen können und somit einen größeren Überblick über die Marsoberfläche liefern als die derzeit auf dem Mars arbeitenden Rover der NASA. Dies soll zum Verständnis des gesamten Ökosystems des Mars mit seiner Atmosphäre, seiner Oberfläche und seinen Strukturen unterhalb der Oberfläche beitragen, was eine Voraussetzung für die Entsendung von Menschen auf den Mars ist, und als solches ist das ExoMars Rover getaufte Projekt das Ziel der ersten Flaggschiff Mission des AuroraProgramms.

Der Beitrag EADS gewinnt Mittel für ESA Aurora Studien erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Thomas Pallmann. Quelle: ESA.

Die Europäische Raumfahrtagentur ESA lädt Firmen aus Europa und Kanada ein um sich an der ExoMars-Mission zu beteiligen, um damit eine Antwort auf diese uralte Frage zu erhalten.

Am 9. Juli veröffentlichte die Abteilung für das Aurora-Programm eine Ausschreibung für Firmen, die detaillierte Vorschläge zum Design des ExoMars-Rovers und seiner wissenschaftlichen Nutzlast Pasteur einreichen wollen.

Die ExoMars-Mission beinhaltet einen Satelliten und ein Landemodul, das einen großen (200 kg), sehr beweglichen Roboter auf der Marsoberfläche absetzten wird. Nach geglückter Landung des Roboters wird der ExoMars-Satellit, neben seinen wissenschaftlichen Aufgaben, auch als Relaisstation zwischen Roboter und Erde dienen.

Die Hauptaufgabe des ExoMars-Rovers wird die Suche nach Leben auf dem Roten Planeten sein. Des Weiteren werden Messungen durchgeführt um Gefahren für zukünftige bemannte Marsmissionen zu erkennen, die Verteilung von Wasser auf dem Mars zu bestimmen und um die chemische Zusammensetzung von Felsen auf der Marsoberfläche zu messen.

Der Roboter wird mit verschiedensten wissenschaftlichen Instrumenten dicht bestückt sein – die Pasteur-Nutzlast – welche Werkzeuge beinhaltet um Marserde zu sammeln, zu verarbeiten und zu analysieren. Das Gesamtgewicht der Instrumente wird bei etwa 40 kg liegen.

„ExoMars ist eine sehr ehrgeizige Mission und ein wichtiger Schritt in der Entwicklung des Aurora-Langzeitplanes um Menschen auf eine Marsexpedition zu senden“, sagte Bruno Gardini, Aurora-Projektmanager.

„Nicht nur wird diese Mission Europas ersten fahrenden Roboter enthalten, sondern auch zum ersten mal exobiologische Nutzlast tragen, ein Set extra für die Suche nach Leben gestaltet“, sagte er weiter.

„Interplanetare Sonden und im speziellen Landemodule, müssen sehr kompakt und effizient sein mit einem Minimum an Masse und Stromverbrauch“, fügte er hinzu. „Der Bereich der derzeitigen Studie umfasst dadurch das ganzheitliche Roboterdesign um effektiv Antrieb, wissenschaftliche Instrumente und andere Subsysteme des Roboters zusammenzufassen.“

Die ESA plant den Start von ExoMars im Juni 2011, als das erste Flagschiff des Aurora-Programms. Die ExoMars-Phase A-Studie wird finanziert vom Aurora-Programm der ESA und des ELIPS-Programmes.

Der Beitrag Europas neue Mars-Pläne: Exomars erschien zuerst auf Raumfahrer.net.