Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: JPL, USGS, ESA, ISRO. Vertont von Peter Rittinger

Bei einer ‚Sonnenkonjunktion‘ befindet sich der Mars von unserem Heimatplaneten aus betrachtet in einer Entfernung von weniger als zwei Grad zu der Sonne. Aufgrund dieser speziellen, etwa alle 26 Monate eintretenden Planetenkonstellation ist die Datenübertragung zwischen der Erde und den in einer Umlaufbahn um den Mars operierenden Raumsonden oder einem direkt auf der Oberfläche aktiven Rover für einen Zeitraum von mehreren Wochen stark beeinträchtigt oder sogar unmöglich, da die von der Sonne ausgehende solare Strahlung die Funksignale, welche regelmäßig zwischen der Erde und den ‚Marskundschaftern‘ hin und her gesandt werden müssen, zu sehr stört.

Eingeschränkte Kommunikation und Aktivität
Um den Empfang von unvollständigen oder gar ‚verstümmelten‘ und damit fehlerhaften Kommandosequenzen zu vermeiden, werden den aktiven Marsorbitern und -rovern von ihren Bodenstationen auf der Erde bereits im Vorfeld einer Sonnenkonjunktion spezielle Kommandos übermittelt, welche von diesen in den folgenden Wochen autonom ausgeführt werden. In der Regel haben diese Befehle zur Folge, das die jeweiligen wissenschaftlichen Aktivitäten auf ein Minimum reduziert werden. Während der Wochen rund um die Hauptphase der Konjunktion – der diesjährige Höhepunkt wird am 14. Juni 2015 erreicht, wobei sich der Mars weniger als 0,5 Grad von der Sonne entfernt befinden wird – verzichten die für den Betrieb der Marskundschafter verantwortlichen Weltraumagenturen sogar gänzlich auf die Übermittlung von weiteren Instruktionen.

Derzeit befinden sich fünf aktive Orbiter in einer Marsumlaufbahn und zwei aktive Rover auf dessen Oberfläche, welche von drei Weltraumagenturen betrieben werden. NASA und ESA haben bei vorherigen Sonnenkonjunktionen bereits entsprechende Erfahrungen gesammelt. Neu in der Riege der ‚in situ‘-Marsforscher ist dagegen die indische Raumfahrtbehörde ISRO, deren erste Marsmission – der Marsorbiter Mangalyaan – erst am 24. September 2014 in eine Marsumlaufbahn eintrat.

ISRO
Bereits am 8. Juni 2015 gab die ISRO bekannt, dass aus den weiter oben erwähnten Sicherheitsgründen in dem Zeitraum zwischen dem 27. Mai und dem 1. Juli keine Kommunikation mit der Raumsonde Mangalyaan erfolgen wird. In diesem Zeitraum werden auch die fünf Instrumente der Raumsonde außer Betrieb sein und keine Daten sammeln. Zwischenzeitlich anfallende Telemetriedaten sollen im Bordcomputer des Orbiters gespeichert und erst nach dem 1. Juli zur Erde transferiert werden. Die zuletzt empfangenen Telemetriewerte zeigten, dass sich Mangalyaan in einem guten technischen Zustand befindet, so dass in den kommenden Wochen nicht mit dem Auftreten von Problemen zu rechnen ist.

ESA
Die von der europäischen Weltraumagentur ESA betriebene Raumsonde Mars Express befindet sich mittlerweile seit dem 25. Dezember 2003 in einer Marsumlaufbahn und hat somit bereits mehrere Sonnenkonjunktionen gut überstanden. Aber auch diese Raumsonde hat den primären wissenschaftlichen Betrieb bereits am 24. Mai eingestellt und soll ebenfalls erst am 1. Juli wieder den normalen Beobachtungsbetrieb aufnehmen.

Der Zeitraum zwischen dem 25. und dem 28. Mai wurde jedoch noch genutzt, um verschiedene Subsysteme der Raumsonde – speziell handelte es sich dabei um die für die Energieversorgung benötigten Solarzellen, die Batterie, das interne Heizsystem und das Kommunikationssystem – einer ausführlichen Überprüfung zu unterziehen. Die für die Sonnenkonjunktion notwendigen Befehle wurden am 27. und 28. Mai über das ESTRACK-Kommunikationsnetzwerk der ESA an Mars Express übermittelt. Diese Kommandos enthielten unter anderem Anweisungen für das für die Lage- und Bahnsteuerung der Raumsonde verantwortliche „attitude and orbit control system“ und sollen sicherstellen, dass Mars Express auch in den Wochen der Konjunktion ohne ein Eingreifen des Kontrollteams ‚auf Kurs‘ bleibt.

NASA
Noch mehr Erfahrung mit Sonnenkonjunktionen als die ESA hat die US-amerikanische Weltraumbehörde NASA, welche aktuell mit gleich zwei Rovern und drei Orbitern auf beziehungsweise um den Mars herum vertreten ist. Die NASA hat bereits am 3. Juni 2015 mitgeteilt, dass in dem Zeitraum zwischen dem 7. und dem 21. Juni keinerlei neue Kommandos an ihre Marsorbiter und -rover übermittelt werden sollen. Auch in den Tagen unmittelbar davor und danach erfolgt nur eine stark eingeschränkte Kommunikation. Unabhängig davon sollen die Orbiter und Rover jedoch während der Konjunktion zumindest ein minimales Arbeitspensum absolvieren und dabei wenigstens einige Daten sammeln.

„Im Allgemeinen basieren unsere diesjährigen Planungen auf den Erfahrungen aus unserer Vorgehensweise bei der letzten Konjunktion vor zwei Jahren, welche gut funktioniert hat“, so Nagin Cox vom Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA in Pasadena/Kalifornien, welche dort als Systemingenieurin für die Marsrover-Mission Curiosity für die Planungen der diesjährigen Konjunktionsphase verantwortlich war. „Es ist sehr hilfreich, dass wir das alles schon einmal miterlebt haben.“

Erst am 22. September 2014 erreichte MAVEN, der jüngste der drei NASA-Marsorbiter, seine Umlaufbahn um unseren Nachbarplaneten und dessen Team hat somit weitestgehend keine direkten Erfahrungen bezüglich einer Sonnenkonjunktion. Trotzdem soll MAVEN auch in den kommenden Wochen weiterhin Messungen durchführen und so zum Beispiel kontinuierlich den Sonnenwind untersuchen, welcher die äußeren Atmosphärenschichten des Mars in den kommenden Wochen erreicht, und dessen Stärke aufzeichnen.

„Diese Daten werden zunächst gespeichert und erst dann zur Erde übermittelt, wenn die Konjunktionsphase vorüber ist“, so James Morrissey, der stellvertretende Projektmanager der MAVEN-Mission am Goddard Space Flight Center (GSFC) der NASA in Greenbelt im US-Bundesstaat Maryland.
Deutlich mehr Routine im Umgang mit einer solaren Konjunktion haben die Mitarbeiter der NASA-Marsorbiter Mars Odyssey und Mars Reconnaissance Orbiter (kurz MRO), für die das diesjährige Ereignis bereits die sechste beziehungsweise fünfte Sonnenkonjunktion darstellt. Beide Orbiter werden auch in den kommenden Wochen ihre jeweiligen Beobachtungen in einem eingeschränkten Modus fortsetzen und sollen die dabei gewonnenen Daten zudem auch weiterhin im gewohnten Turnus über das Deep Space Network der NASA zur Erde übertragen.

Allerdings gehen die an diesen beiden Mission beteiligten Ingenieure und Wissenschaftler davon aus, dass zumindestens ein Teil dieser Datentransmissionen ihr Ziel nur ‚verstümmelt‘ erreichen und somit nicht wissenschaftlich verwertbar sein werden. Um diesen Datenverlust vorzubeugen sollen alle wissenschaftlichen Daten und Telemetriewerte zusätzlich in den jeweiligen Bordcomputern abgelegt und im Bedarfsfall nach dem Ende der Konjunktion erneut zur Erde gesendet werden. Dadurch beeinträchtigt wird zum Beispiel der wöchentliche ‚Marswetterbericht‘ sein, welcher aus den Daten der MARCI-Kamera an Bord des Orbiters MRO erstellt wird.

Auch der mittlerweile seit dem Januar 2004 auf der Oberfläche unseres Nachbarplaneten aktive Marsrover Opportunity durchlebt gerade seine fünfte Sonnenkonjunktion. Während der letzten Wochen war Opportunity mit der Untersuchung eines kleinen, lediglich etwa 30 Meter durchmessenden Impaktkraters namens „Spirit of St. Louis“ beschäftigt. Opportunity hat diesen Krater dabei teilweise umrundet und zwischenzeitlich auch dessen Inneres ausführlich erkundet (Raumfahrer.net berichtete).

Während einer Konjunktion ist es jedoch aus Sicherheitsgründen nicht möglich, dass der Rover seine Fahrt fortsetzt. Deshalb wird immer bereits mehrere Tage vor dem Beginn einer Sonnenkonjunktion ein Oberflächenbereich angesteuert, welcher eine interessante wissenschaftliche Ausbeute verspricht und der dann während der anstehenden Konjunktion ausführlicher untersucht werden soll.

Bereits am 27. Mai 2015, dem Sol 4031 seiner Mission, bewegte sich der Rover zu diesem Zweck im Rahmen einer Fahrt über etwa 19 Meter zu dem nördlichen Rand des Kraters „Spirit of St. Louis“ und positionierte sich dort direkt vor einer vielversprechenden Oberflächenformation. Diese wurde dann auch bis zum 11. Juni intensiv mit den verschiedenen Instrumenten analysiert. Am 12. Juni führte der Rover schließlich eine zuvor programmierte minimale Drehung aus, durch welche ein unmittelbar benachbarter Oberflächenbereich in die direkte Reichweite des am Instrumentenarm des Rovers platzierten APX-Spektrometers gelangte. Diese Stelle soll jetzt mit diesem Instrument bis zum Ende der Konjunktion im Rahmen einer Langzeitmessung untersucht werden.

Die dabei zu gewinnenden Daten soll Opportunity am Ende eines jeden Arbeitstages zunächst an die in der Marsumlaufbahn befindlichen NASA-Orbiter senden, wo sie zunächst gespeichert und von dort aus erst nach dem Ende der Konjunktion zur Erde weiter geleitet werden. Auf eine Nutzung des bordeigenen Flash-Speichers soll dagegen während der Konjunktionsphase verzichtet werden, da dieser spezielle Speicher in den vergangenen Monaten immer wieder zu kurzzeitigen Ausfällen neigte, welche in einigen Fällen zu einem Neustart des Bordcomputers führten. Und das Eintreten einer solchen Situation wollen die für den Betrieb von Opportunity verantwortlichen Ingenieure und Wissenschaftler speziell während einer Konjunktion verständlicherweise möglichst vermeiden.

Die zuletzt direkt von Opportunity empfangenen Telemetriedaten zeigten, dass sich auch dieser Rover in einem guten Allgemeinzustand befand, welcher keine ungewöhnlichen Eigenschaften aufwies. Am 2. Juni 2015, dem Sol 4037, konnte Opportunity 500 Wattstunden Energie generieren. Der Tau-Wert, welcher die Lichtdurchlässigkeit der Marsatmosphäre trotz der darin enthaltenen Staubpartikel beschreibt, lag an diesem Tag bei einem Wert von 0,952. Der Bedeckungsgrad der Solarpaneele des Rovers mit Staub erreichte am gleichen Tag einen Wert von 0,688.

Der Tau-Wert steht dabei für die Durchsetzung der Marsatmosphäre mit Staub und Wassereiskristallen. Je mehr Staub sich in der Atmosphäre des Planeten befindet, desto höher fällt dieser Wert aus. Der Wert für die Lichtdurchlässigkeit der Solarzellen gibt dagegen an, wie viel Sonnenlicht die Solarpaneele des Rovers trotz einer bedeckenden Staubschicht erreicht und letztendlich zur Energiegewinnung genutzt werden kann. Bei komplett staubfreien Paneelen würde dieser Wert 100 Prozent betragen. Je niedriger der Tau-Wert und je höher der Faktor für die Lichtdurchlässigkeit ausfällt, desto besser ist dies für den Energiehaushalt des ausschließlich mittels Sonnenenergie betriebenen Rovers. Opportunity steht somit auch während der jetzigen Sonnenkonjunktion genügend Energie für die geplanten Aktivitäten zur Verfügung.

Die Sonnenkonjunktion begann für das Opportunity-Team offiziell am 3. Juni 2015 und wird nach dem derzeitigen Planungsstand noch bis zum 24. Juni andauern. Sollten gegen Ende dieser Periode auf der Sonne jedoch signifikante koronale Masseauswürfe registriert werden, deren Auswirkungen den Funkverkehr zwischen Erde und Mars auch weiterhin beeinträchtigen würden, so könnte sich die Fortsetzung der geplanten Aktivitäten auch um mehrere Tage verzögern.

Auch der zweite NASA-Rover – der am 6. August 2012 auf dem Mars gelandete Rover Curiosity – ist in Bezug auf das Thema Sonnenkonjunktion kein ‚Neuling‘ mehr, denn er durchläuft gerade seine zweite solare Konjunktion. Aber auch dieser Rover hat seine Aktivitäten seit Ende Mai 2015 deutlich reduziert. Nach dem Ablauf des Missionstages Sol 1000 am 30. Mai 2015 wurde dessen Instrumentenarm im Rahmen der Vorbereitung auf die Konjunktion zunächst in einer ‚Ruheposition‘ verstaut.

In den folgenden Tagen erfolgten dann zunächst noch einige wenige Aktivitäten, welche sich auf die Anfertigung weiterer Aufnahmen der Umgebung durch die Kamerasysteme beschränkten. Die dabei bis zum 2. Juni angefertigten Aufnahmen sollen mit zukünftig anzufertigenden Fotos der gleichen Oberflächenbereiche verglichen werden, um so eventuelle zwischenzeitlich erfolgte und durch eine Winderosion bedingte Veränderungen zu registrieren und gegebenenfalls zu untersuchen.

Laut dem derzeitigen Planungsstand soll das nächste Meeting der für den wissenschaftlichen Betrieb von Curiosity zuständigen „MSL tactical operations group“ erst am 25. Juni stattfinden. Erst danach kann der Rover seinen nominalen wissenschaftlichen Betrieb fortsetzen und dabei zum Beispiel auch den Instrumentenarm erneut ‚entfalten‘ und die dort platzierten Analyseinstrumente zum Einsatz bringen. Wie bereits bei der vorherigen Konjunktion im Frühjahr 2013 sollen jedoch auch in diesem Jahr regelmäßig durchzuführende Messungen mit den Instrumenten RAD, REMS und DAN erfolgen. Die dabei zu gewinnenden Daten werden in diesem Fall allerdings zunächst im Bordcomputer des Rovers Curiosity abgelegt, von wo aus sie dann nach dem Ende der Konjunktion weitergeleitet werden sollen.

So lauten jedenfalls die Pläne der verschiedenen derzeit mit der Erforschung des Mars beschäftigten Raumfahrtagenturen. Bereits in wenigen Wochen wird sich zeigen, ob auch diesmal wirklich alle Orbiter und Rover die Phase der Sonnenkonjunktion überstanden haben.

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Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: JPL, The Planetary Society, Unmanned Spaceflight.

Während der letzten Wochen war aufgrund der erst kürzlich beendeten Konjunktionsstellung des Mars – hierbei handelt es sich um eine etwa alle 26 Monate auftretenden Planetenstellung, bei der sich der Mars von der Erde aus gesehen direkt neben der Sonne befindet – keine direkte Kommunikation mit dem auf der Marsoberfläche operierenden Rover Opportunity möglich (Raumfahrer.net berichtete über diese Konjunktion).

Um den Empfang von unvollständigen und damit eventuell fehlerhaften Kommandosequenzen durch Opportunity zu vermeiden, wurde dem Rover im Vorfeld der Konjunktion für den Zeitraum zwischen dem 9. und dem 28. April 2013 eine Reihe von Kommandos für den Einsatz der wissenschaftlichen Instrumente übermittelt, welche Opportunity anschließend autonom durchführte, ohne dabei weitere Instruktionen von der Erde zu erhalten.

Neben der Langzeit-Untersuchung einer mit dem Namen „Esperance-3“ belegten Gesteinsformation durch das vom Max-Planck-Institut für Chemie in Mainz entwickelte und betriebene APX-Spektrometer waren dabei auch verschiedene Aufnahmen des Marshimmels durch die Panoramakamera des Rovers vorgesehen, durch deren Auswertung die an der Mission beteiligten Wissenschaftler den Staubgehalt in der Marsatmosphäre ermitteln wollen. Die während dieser Phase gewonnenen Daten wurden zuerst im Computersystem des Marsrovers abgelegt beziehungsweise an die beiden im Marsorbit operierenden NASA-Raumsonden Mars Odyssey und Mars Reconnaissance übertragen und erst nach dem Ende der Konjunktion am 27. April an das auf der Erde befindliche Deep Space Network (DSN) gesendet.

Bei der Auswertung der Telemetriedaten des Rovers zeigte sich, dass sich Opportunity wenige Tage zuvor am 22. April, dem Sol 3.286 seiner Mission, in einen speziellen Standby-Modus versetzt hatte.

„Wir fanden den Rover in einem „Automodus“ genannten Standby-Modus vor, im dem er lediglich passiv auf weitere Kommandos von der Erde wartet, ohne eigene Aktivitäten durchzuführen“, so John Callas, der Projektmanager der Mars Exploration Rover-Mission des für die Kontrolle des Rovers verantwortlichen Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA in Pasadena/Kalifornien.
Als Ursache für den Übertritt in den Automodus wird ein unerwarteter Reboot des Computersystems angenommen, welcher durch einen Fehler im Flash-Speicher des Bordcomputers ausgelöst wurde. Vermutlich sind aufgrund der langjährigen Einsatzdauer des Rovers, welcher eigentlich lediglich 90 Tage auf der Marsoberfläche aktiv sein sollte, einige der dortigen Speicherzellen ausgefallen. Vergleichbare Ereignisse traten in der jüngeren Vergangenheit bereits mehrfach auf, stellten bisher allerdings kein größeres Problem dar. Sollten sich diese Ausfälle jedoch häufen, so muss der Flash-Speicher eventuell formatiert werden. Hierdurch konnte ein vergleichbares Problem, welches bei dem mittlerweile nicht mehr aktiven Marsrover Spirit auftrat, erfolgreich umgangen werden.

Trotz dieser kurzen Schrecksekunde am 27. April verfiel das technische Team der Opportunity-Mission aufgrund der mittlerweile langjährigen Erfahrung mit dem Rover jedoch keineswegs in Panik. Ein Übertritt in den Automodus ist bei einem unerwarteten Neustart des Computersystems üblich.
„Wir verfügen über verschiedene Gefahrenstufen und damit verbundene automatische Vorgehensweisen, um den Rover im Falle von auftretenden Störungen vor deren Auswirkungen zu schützen und der Automodus ist dabei die niedrigste Stufe“, so Bill Nelson, der Chefingenieur der Mission. „Im Automodus wird der Rover in der Regel für einen Zeitraum von etwa 90 Minuten aktiv, um in dieser Zeit eventuell von der Erde eingehende Kommandos aufzufangen und umzusetzen. Sollten in diesem Zeitraum keine Kommandos eingehen, so schaltet er sich wieder ab, geht über Nacht in einen Schlaf-Modus und wird erst am nächsten Tag wieder aktiv.“ Die entsprechenden Zeitfenster für eventuelle Kommunikationen sind im Bordcomputer des Rovers hinterlegt.

Obwohl Opportunity nach dem Auftreten dieses Problems über mehrere Tage hinweg keine Hilfestellung von seinem Kontrollzentrum erhalten konnte hat der Rover diese Situation ohne jegliche weitere Probleme überstanden. Mittels einer am 1. Mai übermittelten Kommandosequenz gelang es dem für die Opportunity-Mission verantwortlichen Team des JPL, den Rover wieder in den normalen Betriebsmodus zu versetzen.
Bereits einen Tag später, am Sol 3296 seiner Mission, führte der Rover seine erste, allerdings nur minimal ausfallende Positionsveränderung seit über vier Wochen durch. Im Rahmen dieser „Fahrt“ – der zuständige Roverdriver des JPL sprach von der kürzesten Fahrt, welche er jemals auf der Marsoberfläche durchgeführt hat – absolvierte Opportunity eine Drehung um lediglich 0,507 Grad um die eigene Achse.

Durch diese leichte Drehung gelangte allerdings – wie beabsichtigt – ein neues Bodenziel in die Reichweite des an der Vorderseite des Rovers befestigten Instrumentenarmes, welches während der vergangenen Tage mit dem APX-Spektrometer und dem Mikroskop des Rovers untersucht wurde. Eventuell soll die jetzt untersuchte Formation in den kommenden Tagen noch einmal mit einem Gesteinsschleifer bearbeitet und so von Staubablagerungen befreit werden. Durch eine Wiederholung der vorherigen Messungen könnten die beteiligten Instrumente dann einen nicht durch Umwelteinflüsse erodierten Bereich dieser Gesteinsformation analysieren.

Nach dem erfolgreichen Abschluss dieser Messkampagne wird Opportunity jedoch seine bereits seit dem 9. August 2011 andauernde Untersuchung des Cape York abschließen und sich, dem Randbereich des Endeavour-Kraters folgend, in die südliche Richtung orientieren. Diese Weiterfahrt ist für die nächsten Tage vorgesehen und soll nach dem aktuellen Planungsstand spätestens am kommenden Wochenende beginnen.

Als nächstes Ziel des Rovers wurde eine weitere Erhöhung am westlichen Rand des Endeavour-Kraters ausgewählt, welche Opportunity noch im August dieses Jahres erreichen soll. An der Nordseite dieser etwa 80 Meter hohen und rund zwei Kilometer vom aktuellen Standort entfernten Geländeerhebung namens „Solander Point“ soll Opportunity dann den kommenden Marswinter verbringen.

Aufgrund der relativ kurzen Zeit, welche dem Rover für diese Fahrt über zwar ebenes, aber bisher nicht im Detail bekanntes Gelände zur Verfügung steht, wird es voraussichtlich nur wenige Gelegenheiten für längere Fahrtunterbrechungen und damit verbundene weitere Untersuchungen der Marsoberfläche geben.

„Wir haben eine schnelle Transitroute ausgearbeitet, auf der wir noch vor dem Einsetzen des Winters Solander Point erreichen werden“, so Ray Arvidson von der Washington University in St.Louis/USA, der stellvertretende Chefwissenschaftler der Mission. Basierend auf der aktuellen Energiesituation des ausschließlich mit Sonnenenergie betriebenen Rovers und der Vorhersage der weiteren Entwicklung soll Opportunity sein nächstes Winterquartier optimalerweise noch Anfang August erreichen. Sollte sich die Energiesituation zwischenzeitlich allerdings besser entwickeln als vorhergesagt, so stünde eventuell etwas mehr Zeit für weitere kurze wissenschaftliche Untersuchungen zur Verfügung.

„Einige Sols in Reserve, welche für wissenschaftliche Entdeckungen genutzt werden können, sind eine gute Sache. Allerdings wissen wir nicht, was uns auf dieser Fahrt erwartet, bis wir den Weg angetreten haben. Aktuell verfügen wir noch über eine gewisse Reserve und wir werden sehr genau überlegen, wie und wo wir diese Zeit verbringen werden“, so Steve Squyres von der Cornell University, der leitende Wissenschaftler der Opportunity-Mission.
Abgesehen von den bereits weiter oben erwähnten, von den an der Mission beteiligten Ingenieuren allerdings nicht als gravierend eingestuften Problemen mit dem Flash-Speicher des Bordcomputers befindet sich Opportunity trotz einer bereits mehrjährigen Überschreitung des ursprünglich garantierten Einsatzalters immer noch in einem aus technischer Sicht betrachteten guten Zustand.

Einer weiteren Erforschung der Marsoberfläche steht somit nichts im Weg und bereits in wenigen Tagen sollte der Robotergeologe seine überaus erfolgreiche Untersuchung der Marsoberfläche fortsetzten und dabei auch bisheriges Terra incognita, bisher nicht näher erkundete Bereiche der Marsoberfläche, überqueren und für die Blicke der Menschheit zugänglich machen.

Bis zum heutigen Tag, dem Sol 3299 seiner Mission, hat der Rover Opportunity insgesamt rund 35.650 Meter auf der Oberfläche des Mars zurückgelegt und dabei mehr als 179.100 Bilder von der Oberfläche und der Atmosphäre des „Roten Planeten“ aufgenommen und an sein Kontrollzentrum am Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA in Pasadena/Kalifornien übermittelt.

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Ein Beitrag von Frank Rinas. Quelle: NASA/JPL. Vertont von Peter Rittinger.

Ungefähr alle 26 Monate befindet sich der Mars in der sogenannten Sonnenkonjunktion, welche zuletzt im Februar 2011 stattfand. Dabei handelt es sich um eine regelmäßig vorkommende Planetenkonstellation, wo sich die Sonne zwischen Erde und Mars befindet und sich dieser weniger als fünf Grad (von der Erde aus gesehen) an der Sonne vorbei bewegt. Bei der diesjährigen Konjunktion befand sich der Mars am 17. April 2013 nur 0,4 Grad unter der Sonne und der gesamte Konjunktionszeitraum wurde auf den 5. April bis zum 26. April datiert. Neben der Unbeobachtbarkeit des Roten Planeten für die meisten Astronomen von der Erde aus, sorgt diese Planetenkonstellation auch bei den Forschungsmissionen rund um den Mars für Einschränkungen. Erst wenn der Planet knapp zwei Grad von der Sonne entfernt ist, kann der normale Betrieb wieder aufgenommen werden. Während der Marsrover Opportunity (MER) und die Sonden Mars Odyssey (MO) sowie der Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) im Zeitraum vom 4. bis 26. April von der eingeschränkten Funkkommunikation betroffen waren, ging man bei Curiosity auf Nummer sicher und wartete dort noch bis zum heutigen 1. Mai.

Wieso sind diese Einschränkungen wichtig und müssen ernst genommen werden?
Der entscheidende Faktor, warum es bei dieser Konstellation zu Einschränkungen kommt, ist die Sonne. Diese sendet ununterbrochen Sonnenwind ins Weltall und ist besonders in ihrer aktiven Phase sowie durch koronale Massenauswürfe, eine große Gefahr für die Missionen in unserem Sonnensystem. Die Kommunikation zwischen Erde und Sonde bzw. Rover erfolgt über Radiosignale, welche unter anderem vom Deep Space Network (DSN) der NASA gewährleistet wird. Hierbei handelt es sich um ein Netzwerk von Parabolantennen, die strategisch auf der Erde platziert sind. Eine der größten Antenne befindet sich im Goldstone Deep Space Communication Complex (GDSCC) in Kalifornien und hat einen Durchmesser von 70 Metern.

Während einer aktiven Sonnenphase schleudert die Sonne verstärkt Magnetfelder und Teilchenströme ins All, welche die Radiosignale, die von der Erde in Richtung Mars geschickt werden, stören können. Bei der Sonnenkonjunktion müssen die Signale direkt in Richtung Sonne gesendet werden, wodurch die Wahrscheinlichkeit, dass gestörte Radiosignale die Rover und Sonden erreichen werden, sehr hoch ist. Solche Fehlmeldungen könnten dann natürlich im schlimmsten Fall besonders bei den Rovern sogar die ganze Mission gefährden und die Fahrzeuge beschädigen.

Damit so etwas nicht passiert, wurden vor der Sonnenkonjunktion Programme zusammengestellt und an die Fahrzeuge auf dem Mars übermittelt, welche dann während der unterbrochenen Funkkommunikation ausgeführt wurden. Dabei handelte es sich meist um Standortprogramme, da eine Bewegung der Fahrzeuge in dieser Zeit aufgrund der eingeschränkten und vor allem unzuverlässigen Kommunikation zu gefährlich wäre. Dieses Programm bezeichnet man auch als autonomen Modus.

Auch die den Mars umlaufenden Sonden werden in einen autonomen Modus versetzt, arbeiteten in dieser Zeit aber weiter, wenn auch etwas eingeschränkter als im Normalmodus. Neue Kommandos von der Erde erfolgen in dem Zeitraum der Konjunktion nicht. Während die Marsfahrzeuge also weiterhin Daten an ihrem Standort aufzeichnen, das können Bilder oder eben auch Messdaten sein, werden diese hauptsächlich an den Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), aber auch an Mars Odyssey (MO) übertragen und dort vorerst gespeichert. Ende April, Anfang Mai werden diese Daten dann zur Erde geschickt und vom Jet Propulsion Laboratory (JPL) ausgewertet. Missionsmanager Reid Thomas rechnet damit, dass die Sonde bis dahin 50 Gigabit (dies entspricht etwa 6,4 GB) wissenschaftliches Material gesammelt hat. Es wird sicher einige Zeit dauern, bis das gesamte Material bearbeitet sein wird.

Da die Sonnenkonjunktionen regelmäßig vorkommen, haben die Verantwortlichen schon viele Erfahrungen sammeln können, die ihnen weiterhelfen. Der Mars Rover Opportunity (MER) erlebte nun schon die fünfte Konjunktion und die Sonde Mars Odyssey (MO) bereits die sechste. Auch wenn es regelmäßig zu derartigen Konjunktionen kommt, ist natürlich trotzdem nicht immer alles gleich.

Die diesjährige Konjunktion war schon alleine deshalb sehr besonders, da man seit dem 6. August 2012 den knapp eine Tonne schweren Marsrover Curiosity auf dem Mars zur Erforschung des Planeten einsetzt. Aufgrund der Wichtigkeit des Rovers wird dieser wie bereits eingangs erwähnt erst etwas später seine ersten Kommandos von der Erde erhalten. Zudem war geplant, dass der Rover täglich einen Piepton in Richtung Kontrollzentrum auf der Erde schicken sollte.

Zum ersten Mal wurden auch die ganze Zeit Daten von Mars Odyssey zur Erde gesendet, auch wenn man sich bewusst war, dass es auch zu Ausfällen und fehlerhaften Daten kommen konnte. Mit den Sonden bietet sich eine Möglichkeit, die Sonnenkonjunktion um vielleicht ein paar Tage zu umgehen. Da der Rover Daten zu ihnen schickt, könnten die Sonden in Abhängigkeit von ihrer orbitalen Position diese schon etwas früher zu den Empfangsantennen des DSN senden, von wo sie dann in das Missions-Kontrollzentrum weitergeleitet werden.

NASA – Missionsstatusbericht vom 29.04.2013

Am 29. April veröffentlichte die NASA in einem Statusbericht zur Opportunity-Mission, dass sich dieser während des autonomen Modus‘ in eine Art Standby versetzt hatte. Das Kontrollzentrum des Rovers erfuhr dies, nachdem die Verantwortlichen am 27. April erstmals wieder Daten des Rovers empfingen. Derzeit geht man davon aus, dass dieser am 22. April seine Flugsoftware neugestartet hatte, da die Mastkamera bei einer Routineuntersuchung der Atmosphäre die Sonne abbildete, so Projektleiter John Callas (NASA, JPL). In seinem Standby-Modus behält der Rover sein Energiegleichgewicht und seinen Kommunikationsplan bei, allerdings wartend auf neue Kommandos aus dem Kontrollzentrum.

Auch vom Marsrover Curiosity, dessen Kommunikationsunterbrechung heute endet, erreichte das Kontrollzentrum bereits die Information, dass dieser die Sonnenkonjunktion mit voller Gesundheit überstanden habe. In den kommenden Tagen und Wochen werden dann erste Auswertungen der im April gewonnenen Daten erwartet.

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• Spirit & Opportunity (ab April 2013)
• MSL Rover Curiosity – Mission auf dem Mars (ab April 2013)
• Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) ab April 2013

Der Beitrag Endlich wieder mehr Neuigkeiten vom Mars erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: CICLOPS, JPL, Planetary Society, EPSC-DPS 2011. Vertont von Peter Rittinger.

Bereits am 10. Oktober 2011 erreichte die Raumsonde Cassini auf ihrer elliptischen Umlaufbahn um den Saturn erneut die Apoapsis, den Punkt ihrer größten Entfernung zum Saturn. Zu diesem Zeitpunkt befand sich Cassini in einer Entfernung von rund 2,37 Millionen Kilometern zu der obersten Wolkenschicht des Saturn und begann damit zugleich ihren mittlerweile 156. Umlauf um den Ringplaneten. Die Raumsonde wird sich auch in den kommenden sieben Monaten weiterhin auf einer Orbitbahn bewegen, welche fast genau auf einer Ebene mit der Ringebene des Saturn sowie den Umlaufbahnen mehrerer größerer Saturnmonde verläuft.

Diese gegenwärtige äquatoriale Flugbahn der Raumsonde ermöglicht es den an der Mission beteiligten Wissenschaftlern unter anderem, die Kanten der Saturnringe abzubilden. Durch die Auswertung dieser Bilder ist es somit zum Beispiel möglich, deren vertikale Ausdehnung zu bestimmen. Zudem ist aus dieser Perspektive ein Blick auf die Wolkenschichten in der Saturnatmosphäre gegeben, welcher nur minimal durch das Ringsystem des Planeten oder einen von den Ringen auf den Saturn geworfenen Schatten beeinträchtigt ist. Außerdem ergibt sich bei dieser Bahn die Möglichkeit, sich im Rahmen eines einzigen Orbits mehreren Monden zu nähern, deren Bahnen ebenfalls in der Äquatorebene liegen.

Wie bereits die vorherigen Umläufe wird auch der vor wenigen Tagen begonnene Orbit, er trägt die Bezeichnung „Rev 155“, von den an der Mission beteiligten Wissenschaftlern dazu genutzt werden, den Ringplaneten und den größten seiner 62 bisher bekannten Monde, den etwa 5.150 Kilometer durchmessenden Titan, mit verschiedenen Instrumenten zu untersuchen und aus unterschiedlichen Entfernungen mit der ISS-Kamera der Raumsonde abzubilden. Den Höhepunkt des gegenwärtigen Orbits bildet allerdings ein am 19. Oktober erfolgender dichter Vorbeiflug am Saturnmond Enceladus.

Für das aus einer Telekamera (NAC) und einer Weitwinkelkamera (WAC) bestehende ISS-Kameraexperiment, eines von insgesamt 12 wissenschaftlichen Instrumenten an Bord von Cassini, sind während des 18 Tage dauernden Orbits insgesamt 26 Beobachtungskampagnen vorgesehen. Der überwiegende Teil dieser Beobachtungen wird dabei erneut das gewaltige Sturmgebiet zum Ziel haben, welches sich seit dem Dezember 2010 über der nördliche Hemisphäre des Saturn ausdehnt (Raumfahrer.net berichtete).

Die ISS-Kamera nahm ihre Arbeit während des jetzigen Orbits bereits etwa vier Stunden nach dem Erreichen der Apoapsis auf und bildete dabei im Rahmen einer „Sturmüberwachungssequenz“ die nördliche Hemisphäre des Saturn mit verschiedenen Filtern ab. Die dabei gewonnenen Aufnahmen sollen dazu dienen, den Verlauf des dort aktiven Sturmgebietes zu dokumentieren. Dadurch sollen neue Erkenntnisse über aktuelle Veränderungen in der Ausdehnung und über die vorherrschenden Windgeschwindigkeiten und Windrichtungen gewonnen werden. Zwischen dem 17. und dem 23. Oktober sind weitere 11 vergleichbare Beobachtungskampagnen vorgesehen.

Zuvor wird die Kommunikation mit der Raumsonde allerdings erst einmal nur sehr stark eingeschränkt möglich sein. Der Grund hierfür ist die derzeitige „Sonnenkonjunktion“. Hierbei handelt es sich um eine Himmelskonstellation, bei der sich der Saturn von der Erde aus gesehen in einem Abstand von nur wenigen Grad zu der Sonne befindet. Aufgrund dieser Planetenkonstellation ist die Datenübertragung zwischen der Erde und der in einer Umlaufbahn um den Saturn befindlichen Raumsonde im Zeitraum zwischen dem 11. und dem 16. Oktober stark beeinträchtigt, da die von der Sonne ausgehende Strahlung die Funksignale, welche zwischen den beiden Planeten hin und her gesandt werden, zu sehr stört.

Augrund der dadurch bedingten Begrenzung der Datenübertragungsraten wird Cassini in diesem Zeitraum keine wissenschaftlichen Untersuchungen des Saturn oder dessen Monden vornehmen. Allerdings wollen die Wissenschaftler diese Zeit dazu nutzen, um mit dem Radio Science Subsystem (RSS), also dem Kommunikationssystem der Raumsonde, den Einfluss zu studieren, welchen die Sonnenstrahlung auf die in mehreren Wellenbereichen ausgesandten Radiosignale von Cassini ausübt. Durch die Verzerrungen der Radiosignale sollen so zum Beispiel Erkenntnisse über den aktuellen Elektronengehalt in der Sonnenkorona gewonnen werden.

Nach dem Ende der Sonnenkonjunktion steht am 18. Oktober zunächst eine Studie des Mondes Titan auf dem Programm der Raumsonde. Dabei soll aus Entfernungen von 1,33 beziehungsweise 1,17 Millionen Kilometern die Atmosphäre des Mondes abgebildet werden. Das Ziel dieser Aufnahmen besteht darin, die dort befindlichen Wolkenstrukturen näher zu dokumentieren. Wie bei den vergleichbaren Abbildungen der Saturnatmosphäre sollen durch die dabei erkennbaren Positionsveränderungen der Wolkenstrukturen unter anderem die vorherrschenden Windgeschwindigkeiten und Windrichtungen ermittelt werden.

Am 19. Oktober wird die Raumsonde schließlich um 14:23 Uhr MESZ die Periapsis, den Punkt der größten Annäherung an den Saturn, während ihres 156. Orbits erreichen. Zu diesem Zeitpunkt wird sich Cassini 136.330 Kilometer über der obersten Wolkenschicht des Saturn befinden. Bereits drei Stunden vorher wird die Raumsonde um 11:22 Uhr MESZ einen gesteuerten Vorbeiflug an dem 504 Kilometer durchmessenden Mond Enceladus durchführen. Cassini wird sich der Mondoberfläche dabei mit einer Geschwindigkeit von 7,5 Kilometern pro Sekunde bis auf eine Entfernung von 1.231 Kilometern nähern. Bei diesem auch als „E-15“ bezeichneten Vorbeiflug handelt es sich um den zweiten von insgesamt drei Enceladus-Vorbeiflügen, welche im Oktober und November 2011 vorgesehen sind.

Insgesamt sind für diesen Vorbeiflug vier Beobachtungskampagnen der ISS-Kamera geplant. In der ersten Bildsequenz, welche noch während der Anflugsphase der Raumsonde an den Mond angefertigt werden soll, wird sich Enceladus lediglich als eine schmale Sichel präsentieren. Die ISS-Kamera soll diese günstige Perspektive dazu nutzen, um speziell die von der Südpolregion ausgehenden Fontänen aus Gas und feinen Wassereiskristallen abzubilden. Neben der Suche nach weiteren Plumes soll dabei eine eventuell veränderte Aktivität der bisher bekannten Auswurfzonen untersucht werden. Diese Beobachtungskampagne endet um 08:40 Uhr MESZ.

Anschließend wird eines der Spektrometer der Raumsonde, das Composite Infrared Spectrometer (CIRS), die zu diesem Zeitpunkt nicht von der Sonne beleuchteten Bereiche der Mondoberfläche abtasten. Zeitgleich soll die ISS-Kamera die schmale Mondsichel abbilden. Während der dichtesten Annäherung der Raumsonde an Enceladus soll schließlich das Ultraviolet Imaging Spectrometer (UVIS) dazu genutzt werden, um die Dichte der Plumes zu bestimmen.

Zu diesem Zeitpunkt wird sich der Stern Epsilon Orionis, der mittlere Gürtelstern im Sternbild Orion, aus der Sicht der Raumsonde direkt hinter diesen Plumes befinden. Durch die Partikel aus Staub und Wassereiskristallen, welche sich von der Südpolregion des Mondes ins Weltall erstrecken, wird das von dem Stern ausgehende Licht leicht abgeschwächt. Durch die Messung der sich daraus ergebenden Helligkeitsveränderung können Rückschlüsse über die Ausdehnung und Dichte der Partikelwolken gezogen werden. Die ISS-Kamera wird die verschiedenen Phasen dieser Sternokkultation ebenfalls abbilden. Diese Kontextaufnahmen dienen der Auswertung der von dem UVIS-Spektrometer gesammelten Messdaten.

Im Rahmen der vierten Beobachtungskampagne wird die ISS-Kamera erneut zusammen mit CIRS eingesetzt. Das Spektrometer soll dabei die Temperatur in der Äquatorregion von Enceladus bestimmen, während sich der Mond im Schatten des Saturn befindet. Die Kamera soll dagegen den Austritt des Mondes aus dem Planetenschatten dokumentieren.

Für den 20. Oktober ist schließlich eine Beobachtung des Ringsystems von Saturn vorgesehen. Die ISS-Kamera wird sich dabei auf den G-Ring konzentrieren.

Am darauf folgenden Tag erfolgt eine 15stündige Beobachtung des kleinen, äußeren Saturnmondes Loge. Über diesen erst im Jahr 2006 entdeckten und etwa sechs Kilometer durchmessenden Mond ist bisher außer den Daten seiner Umlaufbahn nur sehr wenig bekannt. Aus den Variationen in der sich bei der Beobachtung ergebenden Lichtkurve soll dessen Rotationsperiode näher bestimmt werden. Diese Beobachtung ist Bestandteil einer langfristig angelegten Kampagne, in deren Verlauf mehrere der kleinen, äußeren Saturnmonde unter verschiedenen Beleuchtungsverhältnissen aus mehreren Millionen Kilometern Entfernung abgebildet werden.

Trotz der großen Distanz zwischen den Monden und der Raumsonde kann Cassini bei derartigen Beobachtungen neben der Rotationsgeschwindigkeit wertvolle Daten über deren Ausdehnung, die sich daraus ergebende Gestalt und die Neigung der Rotationsachsen gewinnen. Entsprechende Ergebnisse wurden erst vor wenigen Tagen auf dem EPSC-DPS Joint Meeting 2011, einem internationalen Kongress über Planetenforschung, im französischen Nantes präsentiert.

Am 22. Oktober steht erneut der Mond Titan im Fokus der an der Cassini-Mission beteiligten Wissenschaftler. Aus einer Entfernung von rund 2,41 Millionen Kilometern soll der Mond mit der ISS-Kamera unter der Verwendung verschiedener Filter abgebildet werden. Das Ziel dieser Beobachtung besteht darin, eventuell gerade über der am Titan-Äquator gelegenen Fenzal-Aztlan-Region sichtbare Wolken abzubilden und deren Bewegungsrichtung zu dokumentieren. Entsprechende Beobachtungen werden am 24. und am 26. Oktober aus Entfernungen von 2,28 und 1,59 Millionen Kilometern wiederholt.
Am 28. Oktober wird Cassini schließlich in einer Entfernung von rund 2,4 Millionen Kilometern zum Saturn erneut die Apoapsis erreichen und den 156. Orbit um den Ringplaneten beenden. Während des damit beginnenden Orbits Nummer 157 wird am 6. November ein erneuter zielgerichteter Vorbeiflug an dem Mond Enceladus erfolgen. Cassini wird diesen geologisch aktiven Mond dabei in einer Höhe von 496 Kilometern mit einer Geschwindigkeit von 7,4 Kilometern pro Sekunde passieren.

Die Mission Cassini-Huygens ist ein Gemeinschaftsprojekt der amerikanischen Weltraumbehörde NASA, der europäischen Weltraumagentur ESA und der italienischen Weltraumagentur ASI. Das Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA in Pasadena/Kalifornien, eine Abteilung des California Institute of Technology (Caltech), leitet die Mission für das Direktorat für wissenschaftliche Missionen der NASA in Washington, DC.

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Ein Beitrag von Axel Orth

Seit über zehn Jahren ist die Menschheit am Planeten Mars, dem erdähnlichsten des Sonnensystems, mit Raumfahrzeugen ständig präsent. Alle zwei Jahre sind diese Raumfahrzeuge von der Erde abgeschnitten, volle zwei Wochen lang. Der Grund dafür ist die so genannte „solare Konjunktion“. Mit diesem Begriff bezeichnet man die Anordnung von Erde, Sonne und Mars auf einer Linie, und es ist leicht nachvollziehbar, dass dann der riesige, feurige Sonnenball Radiowellen in die eine wie in die andere Richtung zuverlässig abblockt oder zumindest verfälscht. Und da der Mars für einen Umlauf um die Sonne doppelt so lange braucht wie die Erde, tritt die Konjunktion eben alle zwei Erdenjahre auf. Mit dem gleichen Rhythmus, nur zeitlich um ein Jahr versetzt, kommen sich Erde und Mars ja auch besonders nahe und dann ist auf der Erde Hochsaison für den Start von Marsmissionen, wie etwa 2001 Mars Odyssey, 2003 Mars Express und die Mars Rover, 2005 Mars Recon Orbiter, 2007 Phoenix Lander und so weiter. Dieses Jahr war hingegen mal wieder eine solare Konjunktion fällig, und zwar gerade in den letzten zwei Wochen.

Die Missionsteams auf der Erde reagieren auf den unvermeidlichen Kommunikationsabriss unterschiedlich. Sie stellen einige Instrumente ab. Sie lassen andere Instrumente weiter laufen und ihre Daten zwei Wochen lang zwischenspeichern und rufen sie dann en gros ab. In manchen Fällen lassen sie die Instrumente auch weiter ihre Daten senden und nehmen eben in Kauf, dass teilweise Daten verlorengehen – sonst geradezu ein Verbrechen für ehrgeizige Wissenschaftler.

Aber niemand ist so dumm, während einer Konjunktion neue Instruktionen zum Mars zu senden. Es ist unmöglich vorherzusagen, welche Information durch Wechselwirkung der Radiowellen mit geladenen Sonnenpartikeln nun gerade verloren geht und welche bei der Raumsonde ankommt, so dass die verstümmelte Information die Sonde gefährden könnte. Anstelle dessen senden die Ingenieure Instruktionen für zwei Wochen und… warten.

Dies mag riskant erscheinen. Aber über die Jahre, fast schon Jahrzehnte haben Ingenieure Erfahrung damit gesammelt, Marssonden sich selbst zu überlassen. Wie Eltern, die ihre Sprösslinge aufziehen und sie schließlich erste kleine Ausflüge mit ihren Freunden unternehmen lassen, so können auch Weltraumforscher ihre Sonden eine Weile sich selbst überlassen und davon ausgehen, dass sie sie nach der Konjunktion gesund und munter vorfinden, bereit, die Arbeit wieder aufzunehmen.

Das ist hier die Frage: Rasten …

„Wir sind ein bisschen besorgt, da es immer möglich ist, dass etwas Unvorhergesehenes passiert“, sagte Jake Matijevic, Leiter des Ingenieurteams des Marsrover. „Aber die Rover haben es schon durch ihre erste Konjunktion geschafft und wir denken, es wird auch diesmal gut gehen.“

Während der Konjunktion werden Spirit und Opportunity den Marshimmel nach Wolken absuchen, atmosphärischen Staub messen, ihre Spektrometer-Analysen umliegender Felsen und des Bodens fortsetzen und natürlich Bilder aufnehmen. Beide Rover werden ihre Daten speichern und sie später zur Erde übermitteln. Somit ist die Konjunktionsphase für einige Teammitglieder eine Gelegenheit für einige wohl verdiente freie Tage.

Spirit hat am 26. Oktober seinen 1000. Sol auf dem Mars verbracht. Ursprünglich geplant waren nur 90 Sols! Dass es überhaupt so lange gut gegangen ist, liegt daran, dass sich die Staubablagerung auf den Solarzellen als längst nicht so gravierend erwiesen hat wie ursprünglich angenommen. Allerdings zeigt der Rover mittlerweile doch Zeichen von Verschleiß – vor allem ist eines seiner sechs Räder „gelähmt“ – und hat sich wegen des geringen Lichteinfalls im noch andauernden Marswinter schon seit Monaten nicht mehr von der Stelle bewegt.

Auch Opportunity wird in wenigen Tagen die 1000-Sol-Grenze durchbrechen. Bei ihm macht vor allem der Instrumententragarm Probleme und ist ein Rad nicht mehr steuerbar, aber wegen der größeren Nähe zum Äquator und daher mehr Sonnenlicht kann er seine laufende Untersuchung des „Victoria-Kraters“ sofort wieder aufnehmen.

… oder nicht rasten?

Für das Team des Mars Reconnaissance Orbiter ist es hingegen hart, gerade jetzt die Arbeit einstellen zu müssen. Schließlich ist der Satellit eben erst frisch beim Mars angekommen, daher fiebern die Forscher natürlich geradezu darauf, die Instrumente auf interessante Bodenziele zu richten und sie mit bisher ungekannter Präzision neu zu untersuchen. Die HiRISE-Kamera wird zwar während der Konjunktion abgeschaltet, aber andere Instrumente werden weiter Daten sammeln.

Auch das Team von Mars Odyssey wird keine Ruhepause einlegen. Es bereitet einen Aufnahmemodus „Off-Nadir“ vor, der ab Dezember angewandt werden soll: Anstelle senkrecht nach unten zu blicken, werden die Navigatoren die Sonde so rotieren lassen, dass sie mit ihrer Thermalkamera dasselbe Terrain unter leicht verschiedenen Blickwinkeln aufnehmen kann und so Infrarot-Stereo-Aufnahmen machen kann.

Manches geht im Alter besser

Womit die einen gerade erst anfangen, ist für die Profis alles schon Routine. Mars Global Surveyor, der Großvater unter den Marssonden, kartiert den Mars ununterbrochen seit 1999. Aufnahmen mit raffinierten Drehmanövern dieses Satelliten haben schon geholfen, verschollene Landesonden ausfindig zu machen, als andere Sonden erst im Versuchsstadium waren, und Sonnenkonjunktionen kennen sie ebenfalls schon zur Genüge. Die diesjährige Konjunktion – ihre fünfte – fällt ihnen noch wesentlich leichter als vorherige, denn ein früheres ärgerliches Antennenproblem hat sich mittlerweile von selbst gegeben.

Lange Jahre hindurch, so erläuterte Projektmanager Tom Thorpe, behinderte eine Blockierung die Bewegungsfreiheit der Hochgewinn-Antennenschüssel, die Daten zur Erde sendet. Um das Problem zu umgehen, mussten die Navigatoren die Schüssel in einer komplizierten Prozedur zur Erde ausrichten, die sie „Beta Supplement“ nannten. Dabei galt es aufzupassen, dass die Antenne nicht gegen den Ausleger stößt, auf dem sie befestigt ist.

Letztes Jahr verschwand die Blockierung plötzlich. Die Ingenieure schlossen daraus, dass das Problem wahrscheinlich von einem Knick in der Verkabelung her rührte und nicht, wie bis dahin angenommen, von einer lockeren Schraube, die sich beim Start losgerappelt haben könnte.

„Wir sind jetzt in unserem fünften Marsjahr“, sagte Thorpe. „Also fast zehn Erdenjahre – und wir machen nach all der Zeit immer noch neue Entdeckungen.“

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