Quelle: ESA, NASA, Caltech, Wikipedia

Die Erkenntnisse der berühmten Viking-Sonden, die im Jahr 1976 am Mars gelandet waren, waren nicht angetan Euphorie zu entfachen, und so dauerte es lange bis nach diesen der Mars wieder in den Fokus der Forschung gelangte. Im Rahmen des Planetary Observer Programms der NASA, einem Programm mit welchem nach den teuren Viking Missionen mit günstigeren Sonden die Planetenforschung wieder aufgenommen werden sollte, wurde 1992 Mars Observer gestartet. Jedoch wurde zu diesem schon 3 Tage vor Erreichen eines Marsorbits der Kontakt verloren, und das gesamte Programm fand damit ebenfalls gleich sein Ende.
1993 wurde das Mars Exploration Programm der NASA initiiert, ein weit in die Zukunft gerichtetes Programm zur Erforschung des Mars. Die Zielsetzungen waren weitreichend:

• Gibt oder gab es jemals Leben auf dem Mars?
• Wie läßt sich das Klima am Mars charakterisieren?
• Welche Geologie herrscht am Mars vor?
• Wie ist eine menschliche Präsenz am Mars möglich?

Dies alles sollten die zukünftigen Sonden, die man Richtung Mars senden wollte, klären. Die Programme wechselten in der Zukunft, die Zielsetzung im Grunde nicht.

Mars Global Surveyor (MGS)

MGS markierte somit die Wiederaufnahme der Erforschung des Mars durch die NASA. Am 7. November 1996 stand eine Delta II am LC-17A des Capes und hievte MGS mit einer Startmasse von 1062 kg in Richtung Mars. Als Erstes sah man es als erforderlich an den Mars zu kartieren. Dazu verfügte MGS über einige Instrumente, darunter auch eine Kamera und ein Laseraltimeter. Denn das Programm sah ja auch Lander und Rover vor, und um geeignete Landestellen festlegen zu können, musste man den Mars etwas besser kennen. Und damit ergab sich eine weitere Anforderung an MGS. Die Oberflächeneinheiten würden aufgrund von Massenbudgets, Stromversorgung und Orbitalmechanik niemals in der Lage sein die anfallenden Datenmengen Richtung Erde zu schicken. Die Orbiter konnte man jedoch mit ausreichenden Sendeanlagen versehen, so dass nur der kurze Datenverkehr von der Oberfläche in den Orbit verblieb, welcher von leichten, trotzdem breitbandigen, aber energiesparsameren Funkeinrichtungen bewerkstelligt werden konnte.
Auch MGS war damit von Beginn an als Relaisstation im Marsorbit ausgelegt. Eine 1,5 m durchmessende Hochgewinnantenne (HGA) stellte mit nur 25 Watt Sendeleistung im X-Band bei 8,4 GHz den Datenverkehr mit der Erde her. Die Datenrate ändert sich dabei natürlich mit dem Abstand von Erde und Mars und konnten bei kurzer Entfernung 85,3 kbit/s erreichen. Zur Sicherheit war auch eine Niedriggewinnantenne vorhanden. Die Mars Relais Antenne stellte im UHF-Band bei 437.1 MHz die Verbindung Richtung Marsoberfläche her. Nur einen Monat nach MGS wurde die Mars Pathfinder Mission gestartet, mit dem der Rover Sojourner auf den Mars gebracht wurde. Da wurden diese Fähigkeiten von MGS bereits benötigt.
Am 2. November 2006 wurde der Kontakt zu MGS verloren. Anhand eines schwachen Signales konnte festgestellt werden, dass sich die Sonde im sogenannten „safe mode“ befindet. Da durch einen Irrtum beide Kopien der Bordsoftware fehlerhaft waren, war der Orbiter verloren.
MGS steht nicht mehr zur Verfügung.

Mars Climate Orbiter (MCO)

Praktisch jedes Programm der NASA hat mit den selben Problemen zu kämpfen. Mit Budgetüberschreitungen oder Kürzungen von Budgets. Unter der Prämisse „cheaper, better, faster“ wurde diese, sowie auch die Mission Mars Polar Lander (MPL), durchgeführt. Ob sie „schneller“ oder „billiger“ waren sei dahingestellt. „Besser“ waren sie allerdings nicht. Mit 638 kg Startmasse war sie auch „leichter“, ganz im Sinne der Prämisse. MCO hatte auch über eine 1,3 m durchmessende HGA für das X-Band und über eine UHF Funkeinrichtung zur Bodenkommunikation verfügt.
Am 11. Dezember 1998, nur gut 2 Jahre nach MGS, wurde MCO gestartet. Die Flugbahn, in die MCO nach der Ankunft am Mars kommandiert wurde, war jedoch zu tief über der Oberfläche. Das konnte die Sonde nicht überstehen. Als Ursache konnte festgestellt werden, das Lockheed Martin imperiale Einheiten statt der von der NASA geforderten SI Einheiten verwendete, und die Diskrepanz und Missinterpretation der Zahlenwerte führten zu der fehlerhaften Kursänderung.

Der ebenfalls stattgefundene Verlust von Mars Polar Lander wurde übrigens nie endgültig geklärt. Als warscheinlichste Ursache nahm man an, dass durch ein Softwareproblem die Landetriebwerke bereits in einer Höhe von ca. 40 m deaktiviert wurden und MPL zerschellte.
Durch die beiden Misserfolge zerschellte aber auch der „cheaper, better, faster“ Ansatz gleich mit.
MCO stand also nie zur Verfügung.

2001 Mars Odyssey (ODY)

Bereits am 7. April 2001, also keine zweieinhalb Jahre nach MCO, startete die NASA ihren nächsten Orbiter. Die Startmasse von ODY betrug 758 kg. Ein Schwerpunkt der Aufgaben von ODY war die Suche nach Wassereis und die globale Kartierung von Mineralien am Mars. Zu diesem Zweck hat sie unter anderem eine Multispektralkamera, einen Strahlungsdetektor und ein Gammastrahlenspektrometer an Bord. Wassereis konnte übrigens klar nachgewiesen werden. 2012 musste eines der Reaktionsräder abgeschaltet und durch ein Reserverad ersetzt werden. Das Partikelspektrometer ist bereits seit 2003 inaktiv.
Eine sehr wichtige Aufgabe fiel ODY aber auch mit der Weiterleitung der Daten der beiden Marsrover Spirit und Opportunity zu.
Die ebenfalls 1,3 m durchmessende HGA sendet wiederum im X-Band bei 8,4 GHz, mit der simultan Daten empfangen und gesendet werden können. Es stehen weiter eine Mittelgewinn- und eine Niedriggewinnantenne zur Verfügung. Zur Kommunikation mit den Bodeneinheiten wird wiederum ein UHF System benutzt.
2015 wurde der noch verfügbare Treibstoffvorrat auf ODY als ausreichend für einen Betrieb bis ins Jahr 2025 bewertet. Vielleicht konnte noch sparsamer mit diesem umgegangen werden, das Problem bleibt allerdings dass wir schon bald im Jahr 2026 stehen.
ODY ist nach wie vor im Einsatz, und gehört zum sogenannten Mars Relais Netzwerk, mit dem Daten der Marsrover zum Deep Space Network der NASA und an ESTRACK weitergeleitet werden. Mit 170,4Mbit/tag transferiert ODY einen relativ kleinen Teil der Gesamtdatenmenge.

Mars Express (MEx)

Nun wurde auch die ESA aktiv. MEx wurde am 25. Dezember 2003 bei einer Startmasse von 1120 kg von einer Sojus-FG/Fregat von Baikonur aus gestartet. An Board befand sich auch der Lander Beagle 2. Die Aufgaben solcher Orbiter sind immer vielfältig.
Die MARSIS-Antennen sollten bis in eine Tiefe von 5 Kilometer unter der Oberfläche nach Wasser suchen. Die hochauflösende HRSC Stereokamera kann den Mars mit einer Auflösung bis zu 10 m kartografieren; mit der Optik des Super Resolution Channel bis zu 2 m, was aber recht problematisch ist. Weitere Instrumente sind vorhanden um Atmosphäre und Mineralogie des Mars zu untersuchen.
Zur Kommunikation mit der Erde verfügt MEx über eine 1,6 m durchmessende HGA mit der im S-Band (2.1 GHz) und im X-Band (8,4 GHz) gesendet werden kann. Zur Sicherheit ist auch eine Niedriggewinnantenne vorhanden.
Um mit Beagle 2, und zukünfigen Bodeneinheiten kommunizieren zu können verfügt MEx über die Melacom UHF Sendeeinrichtung. Aber auch zu und von Bodeneinheiten der NASA, wie dem Rover Curiosity, können damit Daten transferiert werden. Auch MEx gehört zum Mars Relais Netzwerk, ist aber nur als Reserve vorgesehen.

Beagle 2 konnte übrigens gelandet werden, „gemeldet“ hat er sich nie. Der Mars Reconnaissance Orbiter der NASA konnte ihn später lokalisieren und feststellen daß sich eines der Solarpanele nicht geöffnet hatte.

Mars Reconnaissance Orbiter (MRO)

Mit MRO plante die NASA wieder größer und leistungsfähiger. Am 12. August 2005, also bereits gut 4 Jahre nach ODY, stemmte eine Atlas 5 die 2180 kg von MRO vom SLC-41 der Cape Canaveral Air Force Station (CCAFS) nach oben.
Glanzstück des MRO ist wohl sein „High Resolution Imaging Science Experiment“, die HiRISE Camera die Auflösungen der Marsoberfläche mit bis zu 0,3 m pro Pixel ermöglicht. Natürlich verfügt er aber über ein ganzes Bündel an Sensorik, z. B. um Mineralien, wie etwa Hämatit, zu lokalisieren, Staub und Wasserdampf in der Atmosphäre zu untersuchen, Wasservorkommen zu lokalisieren und einiges mehr.
Der Datenmenge die durch die umfangreiche wissenschaftliche Tätigkeit anfällt, und jener die von Bodeneinheiten weiterzuleiten ist, musste auch Rechnung getragen werden. MRO verfügt über eine 3 m durchmessende HGA um im X-Band mit bis 100 W Sendeleistung Daten mit 500 kBit/s bis 4 Mbit/s zu transferieren. Auch das Ka Band bei 32 GHz für noch höhere Datenraten wurde erprobt, wird aber nicht mehr weiter genutzt, um es im Falle eines Ausfalles des X-Band Senders, der nicht mehr auf den Reserveverstärker umschalten kann, zur Verfügung zu stehen. Niedriggewinnantennen für Notfälle sind auch vorhanden. Die UHF Verbindung zu den Bodeneinheiten wurde weiterentwickelt und in das Electra Proximity Link Payload Package integriert. Datenraten von bis zu 2 Mbit/s zu den Bodeneinheiten können damit erzielt werden.
Auch MRO ist Teil des Mars Relais Netzwerks, und transferiert durchschnittlich 447.5 Mb/tag.

Mars Atmosphere and Volatile Evolution (MAVEN)

Diesmal dauerte es etwas länger bis zur nächsten großen Mars Mission. Am 18 November 2013, diesmal also gut 8 Jahre nach MRO, hob der 2454 kg schwere Orbiter wiederum auf einer Atlas 5 vom SLC-41 der CCAFS ab. Forschungsziel von MAVEN ist herauszufinden, warum und wie Mars seine Atmophäre an das Weltall verloren hat und Daten über die Entwicklung des marsianischen Klimas zu sammeln. Dafür sind eine Reihe von Instrumenten vorhanden. Die HGA hat 2 m Durchmesser, gesendet wird wieder im X-Band. Für die Bereitstellung der UHF Verbindung Richtung Mars kam wieder das Electra Package zum Einsatz.
Zwischen 19. und 28. November 2014 befand sich MAVEN im „Safe Mode“. Grund waren Synchronisationsproblem zwischen zwei Rechnern an Bord.
Im Jahr 2019 wurde der elliptische Orbit von MAVEN abgesenkt, um öfter und besser mit den Rovern am Mars in Kontakt treten zu können. MAVEN ist also sowohl als Wissenschaftsmission als auch als Teil des Mars Relais Netzwerks von Bedeutung. Über MAVEN werden durchschnittlich 897.5 Mb/tag an Daten transferiert.
Auch am 22. Februar 2022 versetzte sich MAVEN in den Safe Mode. Die Trägheitsnavigationseinheiten lieferten keine verwertbaren Daten mehr. Zur Behebung wurden nur noch Daten der Sternsensoren zur Lagebestimmung genutzt. Mit 28. Mai 2022 konnte MAVEN den Betrieb wieder aufnehmen.

Nun vermeldete die NASA dass von MAVEN am 6. Dezember, nach der Funkstille beim Umrunden der abgewandten Seite des Mars, kein Signal mehr empfangen werden konnte. Die Telemetrie von MAVEN hatte gezeigt, dass alle Subsysteme normal arbeiteten, bevor MAVEN in den Funkschatten des Mars eingetreten ist. Die Operationsteams untersuchen den Vorfall.

Die Frage ist nun, ob die NASA tatsächlich über „kein“ Signal, oder nur über keine regulären Signale, sondern nur über Signale welche der Safe Mode sendet, verfügt. Auch im Safe Mode kann die Sonde über die HGA Statusdaten versenden, bzw. Kommandos erhalten. Sollte die HGA nicht verfügbar sein, so müssten über eine Niedriggewinnantenne zumindest schwache Lebenszeichen der Sonde empfangbar sein. Auch dann besteht Hoffnung. Ohne jeglichen Kontakt zur Sonde wäre diese auf alle Fälle verloren. Nicht übersehen kann man jedoch die Tatsache, das die NASA seit nunmehr 12 Jahren keine Erneuerung der Orbiterinfrastruktur am Mars durchführt. Auch wenn der Treibstoff anscheinend noch über das Jahr 2030 reicht, so ist es trotzdem so, dass die Orbiterflotte altert. Raumfahrzeuge altern auch durch äußere Einflüsse wie Strahlung oder hohe Temperaturschwankungen, was irgendwann zu Ausfällen führen kann.
Außerdem müssten, selbst wenn man Anfang der dreißiger Jahre einen neuen Orbiter Richtung Mars schicken wollte, wegen der langen Projektlaufzeiten, bereits Maßnahmen eingeleitet worden sein. Sehr vielversprechend sieht es da nicht aus.
Bau und Start des Mars Telecommunications Orbiter wurden bereits 2005 abgesagt. Am 4. July 2025 wurde beschlossen das Projekt wieder aufzuehmen. Wann und ob überhaupt er sich wieder aus der Asche erhebt, bleibt abzuwarten.
Die International Mars Ice Mapper Mission sollte ursprünglich 2026 gestartet werden. 2022 wurde die Finanzierung des Projekts von der NASA eingestellt. Ob er nun wie geplant im Zeitraum 2031-2033 gestartet werden kann, bleibt angesichts des frühen Entwicklungsstadiums ebenfalls abzuwarten.

Sollte MAVEN nicht mehr aktivierbar sein, so müßte ca. das doppelte der Datenmenge welche MRO durchschnittlich transferiert, zusätzlich auf ihn selber und andere Orbiter umverteilt werden, falls das möglich ist. Ein Ausfall von MAVEN ist also durchaus schwerwiegend.

Zukünftig wird ja vom größten Startserviceprovider der USA beabsichtigt eigene Raumfahrzeuge, in der Folge sogar in bemannter Form, zum Mars zu schicken. Auch da wird man sich fragen müssen, inwieweit man sich da noch auf die bestehenden Orbiter stützen kann.

Ein Orbiter ist jedoch noch unerwähnt, da er erst nach MAVEN zum Mars aufgebrochen ist:
ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO)

TGO ist ein Mars Orbiter der ESA. Am 14. März 2016 wurde TGO mit einer Proton-M/Briz-M von Baikonur Richtung Mars gestartet. Es war ein Schwergewicht mit 4332 kg Masse. Darin enthalten war jedoch auch das Landeexperiment Schiaparelli mit 577 kg.
Die Landung von Schiaparelli ist im übrigen nicht geglückt, zumindest nicht in einem Stück.
Die Aufgabe von TGO war die Untersuchung der Atmosphäre des Mars, insbesondere das Aufspüren von Spurengasen wie Methan, da man dieses auch als Biomarker in Betracht zieht. Weiter sollte TGO auch als Relaisstation für den Rosalind Franklin Rover dienen. Der befindet sich weiter auf der Erde und der Einsatz erscheint ungewiss. Die HGA von TGO misst 2,2 m und wird im X-Band mit 65 W betrieben. Richtung Mars wird wiederum per UHF gesendet. Sehr sinnvollerweise steuerte die NASA das Electra Package bei. Dies erleichert nun die Interoperabilität mit den derzeitlich am Mars befindlichen NASA Rovern Curiosity und Perserverance.
Auch der ESA Orbiter TGO ist Teil des Mars Relais Netzwerks. TGO transferiert zusätzlich auch Daten zu russischen Bodenstationen. Mit 1562.7 Mb/tag fließt über TGO der größte Anteil am Datenaufkommen des Mars Relais Netzwerks.

Die angeführten Datentransferraten entstammen Angaben der NASA von September 2025.

Nur als Ergänzung: Die kürzlich gestarteten EscaPADE Sonden, welche auch für den Marsorbit bestimmt sind, können keinerlei Relaisfunktionen übernehmen.

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• MAVEN – Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN

Der Beitrag Kontaktverlust zu MAVEN und alternde Orbiter am Mars erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Roland Rischer. Quelle: NASA, Spaceflight Now. Vertont von Peter Rittinger.

Seit 08. August 2013 hat die Missionskontrolle den Kontakt zur Sonde Deep Impact verloren. Die Sonde ist als erfolgreicher Kometen-Jäger bekannt und wurde im Januar 2005 gestartet. Nach gelungener Primär-Mission, dem Anflug an den Kometen Temple 1 und dem Abschuss eines Kupfer-Aluminium-Projektils (Impactor) auf den Kometen zur Analyse der daraus entstehenden Staubwolke, wurden Folgemissionen unter dem Namen EPOXI aufgesetzt. Die inzwischen achteinhalbjährige Lebensdauer geht weit über die Planungen der Konstrukteure hinaus und könnte eine der Ursachen sein. Laut NASA führte höchstwahrscheinlich eine Anomalie in der Software dazu, dass sich der Bordcomputer ständig neu hochfährt. Ursache für diese Boot-Schleife könnte die lange Nutzung sein. Daraus resultierende Probleme mit der Bordzeit generieren einen ständigen Neustart. Dies vermutet Michael A’Hearn, Forschungsleiter der Mission an der University of Maryland, gegenüber Spaceflight Now.

Unmittelbare Folge davon ist wiederum, dass keine automatische Lageregelung mehr stattfindet. Es sind zwar nur kleine Veränderungen, die durch kurze Triebwerkszündungen korrigiert werden müssten. Aber nach nunmehr vier Wochen gibt es erste Befürchtungen, dass ohne diese Korrekturen bei der Wiederherstellung der Kommunikation die Zeit davon läuft. Die zunehmend ungenaue Ausrichtung der Antennen auf die Erde wird die Kontaktaufnahme immer schwieriger machen. Zusätzlich könnte mangels optimaler Lage eine ausreichende Stromversorgung durch die Solarzellen in Frage gestellt werden.

Deep Impact hat seit seinem Start 7,6 Milliarden Kilometer im All zurückgelegt. Nach dem Anflug an Temple 1 im Juli 2005 und dem Beschluss zur Missionsverlängerung wurde im November 2010 der Komet Hartley 2 besucht. Im Januar 2012 folgten aus einiger Distanz Aufnahmen des Kometen C/2009 P1 (Garradd) und zuletzt Anfang 2013 des Kometen C/2012 S1 (ISON).

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• EPOXI (ehemals Deep Impact)

Der Beitrag NASA hat Kontakt zu Deep Impact verloren erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Klaus Donath. Quelle: RIANOVOSTI, Reuters.

Wegen einer defekten Kabelleitung in der Nähe von Moskau konnten angeblich mehrere Stunden keine Signale zum russischen Segment der Internationalen Raumstation ISS übermittelt werden. Auch zivile Satelliten sollen betroffen gewesen sein. Militärische Satelliten dagegen seien von der Panne nicht betroffen. Sogar von einer Verschiebung der am 19. November geplanten Abkopplung des Raumschiffes Sojus-TMA 05M war zwischenzeitlich die Rede.

Mittlerweile dementierte die russische Raumfahrtorganisation Roskosmos Probleme bei der Verbindung zur ISS. Zwar gäbe es tatsächlich ein beschädigtes Verbindungskabel, doch amerikanische Systeme konnten für Redundanz sorgen. Auch die geplante Abkopplung der Sojus-Kapsel mit dem der russische Kosmonaut Juri Malentschenko, NASA-Astronautin Sanita Williams und der japanische Raumfahrer Akihiko Hoshide auf die Erde zurückkehren sollen, wird laut Roskosmos nicht verschoben. Laut dem Satellitenbetreiber RSCC seien ihre Satelliten nicht von dem Problem betroffen gewesen. Mittlerweile sei aber auch der Kontakt zu den zivilen Satelliten über Redundanzsysteme wiederhergestellt.

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• Russische Raumfahrt

Der Beitrag Verlor Russland heute Kontakt zu seinen Satelliten? erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Klaus Donath. Quelle: Roskosmos.

Laut Wladimir Popowkin wird sich Fobos-Grunt noch bis Januar in einem Orbit halten können, allerdings hätte man nur bis Anfang Dezember Zeit, noch zum Mars zu fliegen, da sich danach das Startfenster schließt. Es gibt weiter Hoffnung, allerdings gibt es nach wie vor keine Telemetriedaten mit genaueren Informationen. Fest steht nur, dass die Computer der Sonde noch funktionieren, da Sie sich weiter mit Ihren Solarpanelen in Richtung Sonne ausrichtet.

Das Zeitfenster für einen Kontakt ist aufgrund des niedrigen Orbits nur zwei Minuten lang. Zur Zeit verringert man die Sendeleistung um den Empfänger der Sonde nicht zu überlasten. Ein ähnliches Vorgehen gab es bereits bei der europäischen Raumfahrtagentur in zwei Fällen, so dass es weiter Chancen gibt, die Mission zu retten. Sollte Fobos-Grunt dennoch aufgegeben werden müssen, so besteht laut Popowkin keine Gefahr für die Erde. Es gäbe keinen Zweifel, dass die Raumsonde beim Wiedereintritt explodieren würde. Damit verbrennt etwaiger giftiger Treibstoff. Zudem verneinte er entschieden Vermutungen über Designfehler. Diese Version sei nicht richtig.

Fobos-Grunt war nie dafür ausgelegt, aus dem niedrigen Erdorbit mit den Bodenstationen zu kommunizieren. Ähnliches gilt übrigens auch für den neuen Mars-Rover Curiosity, der am Freitag kommender Woche gestartet werden soll. Die letzte erfolgreiche interplanetare Mission der Russen waren die zur Erforschung des Halleyschen Kometen und der Venus Vega 1 und Vega 2, beide durchgeführt in den Jahren 1984-1996.

Komplette Startübertragung als Replay:

• Spacelivecast Startübertragung als Replay

Raumcon:

• Fobos-Grunt / Yinghuo-1
• Phobos-Grunt auf Zenit-2M

Der Beitrag Fobos-Grunt noch nicht aufgegeben erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Stefan Heykes, Thomas Weyrauch und Klaus Donath. Quelle: IKI, Lawotschkin, Novosti Kosmonavtiki, phobos.cosmos.ru, RIAN, Roskosmos, Tsenki.

Vertont von Peter Rittinger.

Dienstag Abend um 21:16 Uhr MEZ begann die Reise der 120 Millionen Euro teuren Mission zum Mars. Zunächst sah alles gut aus. Die Zenit-Trägerrakete setzte die Sonde planmäßig in einem Parkorbit von 207 km x 347 km aus. Kurz darauf empfing die Bodenstation erste Telemetriedaten, aus denen die korrekte Funktionsweise der Sonde abgeleitet werden konnte. Die Solarpanele wurden entfaltet und die zwei Brennvorgänge für den Einschuss in eine Marstransferbahn standen unmittelbar bevor.

Da direkter Funkkontakt nur über das russische Netzwerk geplant war und die Brennvorgänge außerhalb der Reichweite des Netzwerkes stattfanden, war zu dieser Zeit kein Kontakt zu Sonde möglich. Der Marseinschuss sollte autonom erfolgen. Doch seitdem herrscht Funkstille.

Russische Spezialisten vermuten, dass es wegen einer nicht erfolgten korrekten Ausrichtung der Sonde nicht zu den beabsichtigten Brennphasen der MDU kam. Sonnen- und Sternensensoren sollten der Sonde bei ihrer Ausrichtung helfen, zuerst an der Sonne, dann an einem hellen Leitstern. Eine Orientierung an letzterem mit einem BOKZ-MF genannten Sensor erfolgte wahrscheinlich nicht, weshalb auch keine Triebwerkszündung initiiert wurde.

Nur noch 2 Wochen Zeit für eine Lösung des Problems
Roskosmos berichtete zwischenzeitlich, dass man mittlerweile davon überzeugt ist, für erforderliche Fehlerbereinigungen rund zwei Wochen Zeit zu haben. Die Energieversorgungslage soll sich nach Angaben von Beobachtern des russischen Raumfahrtprogramms entspannt haben, da beide Solarzellenausleger von Fobus-Grunt entfaltet seien und arbeiten würden und die Lageregelung der Sonde funktioniere. RIA Nowosti meldete, nach Angaben eines russischen Ballistik-Experten werde sich die Sonde rund vier Wochen auf ihrem niedrigen Erdorbit halten können, bevor ihr der Wiedereintritt in die Erdatmosphäre und damit ihre Zerstörung droht.

Nach Informationen aus gewöhnlich gut informierten Kreisen in Russland sprechen Telemetriedaten, die von der zweiten Stufe der Trägerrakete empfangen wurden, für eine planmäßige und störungsfreie Abtrennung der Sonde nach dem Start. Von der Sonde sollen während ihres ersten Erdumlaufs Telemetriedaten gekommen sein, die ein erfolgreiches Entfalten der Solarzellenausleger und eine zuverlässige Orientierung der Sonde an der Sonne bestätigen. Nach dem zweiten Umlauf habe die Sonde geschwiegen, und sich auf einer nicht veränderten Bahn befunden. Danach gelang es angeblich nicht mehr, irgendwelche Telemetriedaten von der Sonde zu empfangen. In der Nacht zum Donnerstag habe man versucht, die Rechneranlage an Bord von Fobus-Grunt neu zu starten, was aber nicht gelang.

Internationale Hilfe bisher erfolglos
Auch internationale Partner wie zum Beispiel die ESA konnten mit Ihren Kommunikationsnetzwerken bisher keine Signale von Fobos-Grunt empfangen.

In der Nacht zum Freitag versuchten dann Experten aus Baikonur, Phobos-Grunt sogenannte „direkte Ausführungsbefehle“ zu geben – unter Umgehung aller Systemprüfungen und On-Board-Computer-Systeme auf dem Raumschiff. Aber auch nach weiteren Überflügen blieb die Raumsonde stumm.

Dabei wurden Spekulationen laut, dass zwei Antennen zur Kontaktaufnahme möglicherweise durch den abwerfbaren Zusatztank der Fregat-Oberstufe verdeckt werden und der Sicherheitsmodus der Sonde nur darauf programmiert wurde auf einer Marstransferbahn sinnvoll zu agieren. Im niedrigen Erdorbit sind die Bedingungen aber anders.

Kein Glück bei Missionen zum Mars
Unvollständige Sicherheitsmodi und Softwarepannen kosteten bereits die Marsmissionen Fobos 1 und Fobos 2. Schon das sowjetische Marsprogramm in den 1960er und 1970er Jahren war einer der größten Fehlschläge in der Geschichte der sowjetischen Raumfahrt. Von den 14 gestarteten Sonden des Mars-Programms war nur Mars 5 ein relativer Erfolg. Später gab es noch drei sowjetisch-russische Marsmissionen: Fobos 1+2 im Jahr 1988 und Mars 96 im Jahr 1996. Fobos 1 und Mars 96 waren komplette Fehlschläge, lediglich Fobos 2 konnte einen kleinen Teil seines geplanten Forschungsprogramms durchführen, bevor auch er verloren ging. Nun steht Fobos-Grunt kurz vor dem Aus.

Komplette Startübertragung als Replay

• Spacelivecast Startübertragung als Replay

Raumcon:

• Fobos-Grunt / Yinghuo-1
• Phobos-Grunt auf Zenit-2M

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Ein Beitrag von Daniel Maurat. Quelle: Roskosmos, NSF SFN.

Der Start erfolgte am 17. August 2011 um 3:25 Uhr Lokalzeit beziehungsweise um 23:25 Uhr MESZ vom Kosmodrom Baikonur in Westkasachstan. Der Start verlief zunächst gut und die Rakete setze planmäßig die Oberstufe Bris-M zusammen mit der Nutzlast, dem russischen Kommunikationssatelliten Ekspress-AM 4 aus. Doch zwischen dem vierten und dem fünften und damit letzten geplanten Brennmanöver der Bris-M brach der Funkkontakt ab. Man weiß nicht genau, was mit der Nutzlast passiert ist, ob sie von der Bris abgetrennt wurde, nicht einmal, auf welcher Bahn genau das Gespann ist. Aber so gut wie sicher scheint, dass dieser Start ein Fehlstart war.

Die Nutzlast der Rakete, der Kommunikationssatellit Express-AM 4, gehört zu einer neuen Generation russischer Kommunikationssatelliten, mit denen die alten Satelliten vom Typ Gorizont abgelöst werden sollten. Der inzwischen achte Express-AM-Satellit beruht auf einem von EADS Astrium entwickelten Eurostar E3000 und wog beim Start 5.400 kg. Er besitzt insgesamt 63 Transponder, wovon 30 im IEEE C-Band, 28 im K_u-Band, zwei im K_a-Band und drei im L-Band arbeiten sollten. Die zwei Solarpaneele erbringen zusammen 16 kW Leistung, wobei der Satellit auf eine Lebensdauer von 15 Jahren ausgelegt war.
Dieser Fehlstart war der dritte russische Fehlstarts innerhalb von neun Monaten. Am 5. Dezember 2010 stürzten drei GloNaSS mitsamt ihrer Block-DM-Oberstufe vor Hawaii in den Pazifik, weil die Block-DM nicht zündete. Und am 1. Februar 2011 brachte eine Rockot den Forschungssatelliten Geo-IK auf eine falsche Umlaufbahn, wobei der Satellit unbrauchbar wurde. Zurzeit wird noch über mögliche Konsequenzen auf personeller Ebene spekuliert, wobei nichts sicher ist. Die Untersuchungen werden die Ursache des Kontaktverlustes wohl ans Licht bringen müssen.

Verwandte Webseiten:

• Meldung bei SpaceFlightNow.com
• Meldung bei NASASpaceFlight.com

Raumcon:

• Express-AM4 auf Proton-M/Briz-M ab dem 17. August

Der Beitrag Proton-Start fehlgeschlagen erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

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

Auf seiner Fahrt durch das im Gusev-Krater gelegene „West Valley“ brach der von der NASA betriebene Marsrover Spirit am 23. April 2009 durch die dünne Kruste der Oberfläche und versank mit seinen zu diesem Zeitpunkt nur noch fünf funktionsfähigen Rädern tief im darunter befindlichen extrem feinen Sand. Nach mehrmonatigen Analysen und Simulationen der Situation begannen die für die Steuerung des Rovers verantwortlichen „Marsrover-Driver“ des Jet Propulsion Laboratory (JPL) in Pasadena/Kalifornien im November 2009 mit den Versuchen, Spirit aus dieser misslichen Lage zu befreien.

In den folgenden Monaten gelang es den Marsrover-Drivern jedoch trotz aller Bemühungen nicht, den Rover aus dieser Sandfalle zu manövrieren und sicheren Untergrund zu erreichen. Als Konsequenz aus den vergeblichen Versuchen und der sich aufgrund des einsetzenden Wechsels der Jahreszeiten immer weiter verschlechternden Energiesituation des ausschließlich solarbetriebenen Rovers teilte die NASA am 12. Februar 2010 mit, dass die Fahrversuche eingestellt werden (Raumfahrer.net berichtete).

Für den Betrieb seines Bordrechners, der internen Heizung für die wichtigsten elektronischen Bauteile und die tägliche Kommunikation mit der Erde benötigt Spirit pro Tag etwa 160 Wattstunden Energie. Bereits wenige Wochen später, so die damaligen Befürchtungen der für die Mission verantwortlichen Mitarbeiter des JPL, würde Spirit aufgrund des immer weiter sinkenden Sonnenstandes und der ungünstigen Ausrichtung des Rovers in Richtung auf die Sonne nicht mehr in der Lage sein, diese Energiemenge zu generieren, und sich aufgrund einer negativen Energiesituation in einen speziellen Tiefschlafmodus, den sogenannten „Low Power Mode“, versetzen.

Aufgrund verschiedener Energiesparmaßnahmen wie zum Beispiel der zeitweiligen Deaktivierung der internen Heizelemente oder der Reduzierung der Kommunikation zwischen Rover und Kontrollzentrum konnte diese Zeitspanne letztendlich bis Ende März 2010 ausgedehnt werden. Die letzte erfolgreiche Kommunikation zwischen Spirit und seinem Kontrollzentrum am JPL erfolgte am 22. März 2010. Der nächste Versuch, eine Verbindung zu dem Marsrover herzustellen, scheiterte dagegen am 30. März (Raumfahrer.net berichtete). „Die wahrscheinlichste Erklärung ist, dass Spirit irgendwann zwischen der Kommunikation am 22. März und dem letzten Versuch nicht mehr genug Energie hatte“, so John Callas, der für die Mars Exploration Rover-Mission verantwortliche Projektmanager des JPL.

In der Folgezeit waren die Techniker und Ingeniere des JPL bemüht, einen erneuten Kontakt mit dem Rover herzustellen (Raumfahrer.net berichtete über die damit verbundenen Probleme und die gewählte Vorgehensweise). Durch das Voranschreiten des Marsfrühlings während der letzten Monate stand Spirit aufgrund des zunehmenden Sonnenhöhe über dem Horizont und einer damit verbundenen täglichen längeren Sonneneinstrahlung wieder mehr Energie zur Verfügung. Dadurch sollten die Batterien eigentlich genügend aufgeladen worden sein, um eine erneute Kommunikation mit der Erde oder dem Marsorbiter Mars Odyssey zu ermöglichen.

Bis zum heutigen Tag haben sich die anfänglichen Erwartungen der Mitarbeiter der Mars Exploration Rover-Mission, den Kontakt mit Spirit noch bis zum Ende des Jahres 2010 wieder aufzunehmen, leider nicht erfüllt. Trotz aller Bemühungen blieb Spirit stumm. Mit jedem Tag, der verstrich, sanken dabei die Hoffnungen auf ein erneutes Erwachen des Rovers ein kleines Stück weiter ab. Am 10. März 2011 erreichte die Sonne schließlich ihren höchsten Stand über dem Gusev-Krater, dem Standort des Rovers. Als auch dieser Zeitpunkt der theoretischen höchstmöglichen Energieaufnahme verstrich, ohne dass sich Spirit meldete, wurden die Hoffnungen der JPL-Mitarbeiter noch weiter gedämpft.

Mittlerweile ist zu befürchten, dass die elektronischen Bauteile des Rovers die tiefen Umgebungstemperaturen der letzten Monate nicht unbeschadet überdauert haben. Eine weitere ungeklärte Frage ist, in welchem Zustand die Batterien des Rovers die dabei aufgetretene Tiefenentladung überstanden haben. Trotz all dieser negativen Vorzeichen haben die Mitarbeiter des JPL die Hoffnung aber noch nicht aufgegeben. In den letzten Wochen wurde die Kampagne zur Kontaktierung des Rovers modifiziert und dabei noch weiter ausgedehnt.

Bereits seit dem 26. Juli 2010 versuchen die JPL-Mitarbeiter, den Marsrover im Rahmen einer sogenannten „Sweep & Beep“-Kampagne „auf Verdacht hin“ aktiv zu kontaktieren. „Anstatt lediglich nach Signalen Ausschau zu halten, schicken wir dem Rover jetzt auch aktiv Kommandos, welche die Anweisung enthalten, uns ein bestimmtes Kommunikationssignal zu übermitteln“, so John Callas. „Sollte der Rover zufälligerweise gerade wach sein und diese Kommandos empfangen, so wird er entsprechend reagieren.“

Die Länge dieser Kommandos wurde ab dem 11. Februar auf eine Dauer von jetzt nur noch 10 Minuten verkürzt. Außerdem werden die Kommandos mittlerweile auch in kürzeren Zeitabständen ausgestrahlt. Dadurch erhöht sich die Wahrscheinlichkeit, dass der Rover sie in seinen nur kurzen „Wachphasen“ empfangen und darauf reagieren kann. Außerdem decken die Kommandos jetzt einen längeren Zeitraum des Marstages ab, womit die Missionsmitarbeiter auf die Möglichkeit eines Aussetzers der Uhr des Rovers reagieren. Ohne diese Missionsuhr ist Spirit nicht in der Lage, die korrekte Uhrzeit zu ermitteln und wäre in einem solchen Fall eventuell „zur falschen Zeit“ aktiv.

„Die Verkürzung der „Sweep & Beep“-Kommandos auf jetzt nur noch 10 Minuten erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass der Rover diese Kommandos auch wirklich empfängt“, erläutert John Callas. „Der Rover ist so programmiert, dass er im jetzigen Modus – sofern genügend Energie vorhanden ist – pro Stunde lediglich für 20 Minuten empfangsbereit ist. Wenn er in dieser Zeit keine Kommandos empfängt, dann begibt er sich automatisch wieder in den Schlafmodus.“

Ferner wird jetzt bei der Suchkampagne durch das Deep Space Network der NASA (DSN) ein größerer Frequenzbereich abgedeckt. Mit dieser Maßnahme wurde auf die Möglichkeit einer eventuellen Frequenzverschiebung aufgrund eines fehlerhaften oder beschädigten Receivers an Bord von Spirit reagiert. Durch die extrem niedrigen Temperaturen der vergangenen Monate könnte zum Beispiel der Oszillator der Hauptantenne des Rovers in Mitleidenschaft gezogen worden sein, was eine Veränderung der Sende- und Empfangsfrequenz zur Folge hätte.

Für den Fall, dass der Haupttransmitter des Rovers beschädigt ist, werden Spirit seit Anfang dieser Woche zudem Kommandos übermittelt, welche für die Kommunikation des Rovers mit dem Kontrollzentrum die Verwendung eines Backup-Transmitters vorschreiben. Außerdem wird für die Kommunikation jetzt neben der X-Band-Verbindung auch die UHF-Verbindung genutzt.

„Die Kommandos, welche wir mit Beginn dieser Woche aussenden, sollten auch im Fall eines gleichzeitigen Auftretens von mehreren Fehlerquellen, zum Beispiel des Ausfalls verschiedener Elemente der Kommunikationsanlage und der Missionsuhr, funktionieren“, so John Callas. Trotzdem müssen die Mitarbeiter der Mars Exploration Rover-Mission der Realität in die Augen schauen. Sollte es trotz all dieser Bemühungen nicht möglich sein, in den kommenden ein bis zwei Monaten ein Lebenszeichen von Spirit zu empfangen, so werden Missionsmitarbeiter ihre weiteren Aktivitäten auf den „Zwillingsbruder“ von Spirit konzentrieren.

Der Rover Opportunity befindet sich gegenwärtig auf der anderen Seite des Mars auf dem Meridiani Planum im Einsatz. In den nächsten Tagen wird er sein momentanes Forschungsziel, den Krater Santa Maria, verlassen und den Weg zu dem noch etwa 6,5 Kilometer entfernten Endeavour-Krater antreten.

Bis zum Ende seiner bisher letzten Fahrt legte Spirit 7.730,50 Meter auf der Oberfläche unseres Nachbarplaneten zurück. Es bleibt zu hoffen, dass dem Team die erneute Kontaktaufnahme glückt und anschließend noch viele weitere Meter folgen werden!

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Ein Beitrag von Simon Plasger. Quelle: SFN. Vertont von Peter Rittinger.

Die NASA gab bekannt, dass NanoSail-D2 am Montag von FASTSAT (Fast, Affordable, Science and Technology Satellite) getrennt werden sollte. Nach drei Tagen sollte dann, durch einen Timer bestimmt, das ungefähr 10 Quadratmeter große Sonnensegel entfaltet werden. Es wurde jedoch befürchtet, dass dabei irgendetwas schief gegangen sein musste. Denn seit der geplanten Freigabe kann die Bodenstation keinen Kontakt mehr zu NanoSail-D2 herstellen.

Der Auswurf durch FASTSAT wurde zuerst sogar positiv bestätigt, jedoch wurde nach den anschließenden Überflügen von NanoSail-D2 kein Signal empfangen. Deshalb wird mittlerweile davon ausgegangen, dass NanoSail-D verloren ist.

Der Technologieerprobungssatellit war am 19. November an Bord einer Minotaur 4 von Kodak, Alaska, aus gestartet worden. Dabei waren auch noch einige andere Satelliten ins All gebracht worden (Raumfahrer.net berichtete).

NanoSail-D2 ist bereits der zweite Satellit seiner Art. Am 3. August 2008 war von Omelek aus eine Falcon 1 gestartet worden, erreichte jedoch keinen Erdorbit, da bei der Stufentrennung die erste und die zweite Stufe kollidierten. Dadurch ging der Satellit NanoSail-D verloren. Nach diesem Misserfolg begannen Techniker das Reservemodell für einen Start herzurichten.

Der CubeSat NanoSail-D2 sollte mit seinem Sonnensegel die Fortbewegung mit diesem erproben. Sie liefern Schub, weil Teilchen aus der Sonne auf die Oberfläche des Segels treffen. Dieser ist zwar nicht besonders hoch, aber sie können kleinere Sonden in größeren Zeiträumen durch das Sonnensystem transportieren. Der Testsatellit sollte zwischen 70 und 120 Tagen im All bleiben und dann verglühen.

Raumcon:

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Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: UNISEC, New Scientist, JAXA, Japan Today.

Dies wurde am 29. Mai gemeldet. Allerdings gibt man die Studentensonde noch nicht auf und versucht, auf einer der beiden Funkfrequenzen deren Signale zu empfangen.
UNITEC 1 hat die Form eines Quaders, ist an der Außenseite weitgehend mit starren Solarzellen versehen, hat eine Masse von knapp 16 kg und trägt als Hauptnutzlast 6 Kleincomputer, deren Komponenten ihre Weltraumtauglichkeit beweisen sollen. Zusätzlich befinden sich eine Kamera und ein Strahlungsdetektor an Bord.

Sechs studentische Teams verschiedener japanischer Universitäten haben je einen Computerchip entwickelt, der auch unter den extremen Temperatur- und Strahlungsbedingungen des Weltalls funktionieren soll. Projektbeginn war erst im Sommer 2008, so dass die Entwicklungs- und Bauzeit bis zum Januar dieses Jahres vergleichsweise kurz war.

Entwicklung, Bau und Flug stehen unter Führung des japanischen University Space Education Consortium, UNISEC.

Gestern wurde zudem bekannt, dass von dem ebenfalls am 21. Mai gestarteten Kleinsatelliten KSAT erstmals Funksignale empfangen wurden. Licht und Schatten.

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Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: JPL, NASA.

Nach seiner Landung auf dem Mars am 25. Mai 2008 untersuchte der Lander Phoenix fünf Monate lang die Umgebung seines Landegebietes in der nördlichen Tiefebene des Mars. Neben dem direkten Nachweis von Wassereis bestanden seine Aufgaben in der chemischen Analyse von Bodenproben und der Studie der meteorologischen Verhältnisse in der Nordpolarregion des Mars. Die Landestelle bei 68,22 Grad nördlicher Breite hatte allerdings für den ausschließlich mit Solarenergie betriebenen Lander den Nachteil, dass mit dem Einsetzen des Herbstes auf der Nordhälfte des Mars und der damit verbundenen immer geringeren täglichen Einstrahlung von Sonnenlicht nicht mehr genügend Energie generiert werden konnte. Als dann im Oktober 2008 zusätzlich auch noch ein Sandsturm das einfallende Sonnenlicht dämpfte, brach die Energieversorgung von Phoenix zusammen. Am 2. November 2008 gelang es zum letzten Mal, eine Funkverbindung herzustellen. Da alle weiteren Versuche einer Kontaktaufnahme erfolglos verliefen, erklärte die NASA die Phoenix-Mission am 10. November 2008 offiziell für beendet.
In den folgenden Monaten sanken die Temperaturen in der Umgebung von Phoenix auf unter minus 125 Grad Celsius ab. Im April 2009 setzte zusätzlich die Polarnacht ein und der Lander war für die folgenden Monate in vollständige Dunkelheit gehüllt. Unter diesen Bedingungen lagert sich das in der Marsatmosphäre enthaltene Kohlendioxid als Eis auf der Oberfläche ab. Dadurch dürfte auch Phoenix von einer bis zu 30 Zentimeter dicken Schicht aus Kohlendioxid-Eis bedeckt worden sein. Dies waren mechanische und thermische Bedingungen jenseits dessen, wofür Phoenix einst konzipiert, gebaut und getestet wurde.

Trotzdem gab man bei der amerikanischen Weltraumbehörde die Hoffnung nicht auf und begann Anfang dieses Jahres mit einer Suche nach Lebenszeichen von dem Lander (Raumfahrer.net berichtete). Allerdings blieben die bisher erfolgten drei Horchkampagnen des NASA-Orbiters Mars Odyssey erfolglos. Bei 30 Überflügen im Januar, 60 Überflügen im Februar und weiteren 60 im April konnte der Orbiter keine Funksignale von Phoenix auffangen. Trotzdem startete man vor einer Woche eine weitere und diesmal letzte Suchaktion nach Signalen des Landers. Am 14. Mai 2010 fand auf dem Mars die Sonnenwende statt. An diesem Tag erreichte also die Sonne auf der nördlichen Planetenhemisphäre ihren höchsten Stand, so dass die zwei Solarpaneele von Phoenix theoretisch die größtmögliche Sonneneinstrahlung empfangen und in Energie umwandeln konnten. Spätestens unter diesen Bedingungen, so die Hoffnungen am JPL, sollte der Lander in der Lage sein, die Kommunikation mit der Erde erneut aufzunehmen.

Zwischen dem 17. und 21. Mai 2010 hat der Orbiter Mars Odyssey den Landeplatz von Phoenix in der nördlichen Tiefebene des Mars erneut 61 Mal überflogen und dabei auch nach Signalen des Landers gehorcht. Leider konnte auch bei diesen Überflügen kein Signal des Landers empfangen werden. Eine am 7. Mai 2010 von der HiRISE-Kamera des von der NASA betriebenen Marssatelliten Mars Reconnaissance Orbiter angefertigte Aufnahme liefert auch den vermutlichen Grund für das Schweigen des Orbiters.

„Die Bilder, welche direkt nach der Landung [von Phoenix] aufgenommen wurden, und die aktuellen Bilder unterscheiden sich dramatisch“, so Michael Mellon von der University of Boulder. „Der Lander erscheint jetzt schmaler und dieser Unterschied kann nur teilweise mit Staubablagerungen erklärt werden, welche seine Umrisse mit der Planetenoberfläche verschmelzen lassen.“ Die offensichtlichen Veränderungen im Schattenwurf des Landers lassen sich mit den Annahmen vereinbaren, welche bereits früher zu der Befürchtung Anlass gaben, dass das enorme Gewicht der Trockeneis-Ablagerungen zu einem Abbrechen der Solarpaneele des Landers führen könnte. Mellon kalkuliert die durch die bis zu 30 Zentimeter dicken Ablagerungen entstandene zusätzliche Masse auf mehrere hundert Kilogramm während der kältesten Phase des Winters.
Die im Jahr 2008 unmittelbar nach der Landung angefertigte Aufnahme des Landers zeigt zwei relativ deutlich erkennbare Solarpaneele an den Seiten von Phoenix. In der aktuellen Aufnahme ist dagegen nur ein dunkler Schatten erkennbar. Dieser wird von den Wissenschaftlern des JPL als der Schatten des Landers und dessen östlichem, also rechts gelegenem Solarpaneel angesehen. Der links gelegene, westliche Solarzellen-Ausleger wirft dagegen keinen Schatten mehr und dürfte daher, so die Schlussfolgerung, dem Gewicht des Trockeneises nicht standgehalten haben. Diese eindeutige Beeinträchtigung der Energiegewinnung sowie die des Weiteren daraus resultierenden Beschädigungen der Struktur des Landers sind somit das endgültige Aus dieser äußerst erfolgreichen Mars-Mission der NASA.
Im Verlauf seiner insgesamt fünf Monate andauernden Untersuchungen seines Landegebietes in der nördlichen Marshemisphäre entdeckte Phoenix oberflächennahe Ablagerungen von Wassereis. Außerdem wies der Lander Kalziumkarbonat nach, welches auf ein zumindest zeitweises Vorhandensein von flüssigem Wasser schließen lässt. Die Bodenchemie des Mars, so die gewonnenen Erkenntnisse, ermöglicht theoretisch die Entstehung von Leben. Weitere wichtige Erkenntnisse konnten durch diese Mission in Bezug auf die Meteorologie des Mars gewonnen werden. Eine Wetterstation lieferte durchgehend Daten über die Temperaturen, Windgeschwindigkeiten, Windrichtungen und den Luftdruck in der bodennahen Atmosphäre. Außerdem konnte der Lander mittels seines LIDAR-Instrumentes erstmals in der Geschichte der Marsforschung Schneefall auf unserem äußeren Nachbarplaneten nachweisen.

Die überraschendste Entdeckung der Mission war jedoch wahrscheinlich die hohe Konzentration von Perchloraten im Boden. Dieses stark hygroskopische Salz könnte sogar dazu führen, dass sich selbst unter den heutigen Umweltbedingungen zumindest zeitweise flüssiges Wasser auf dem Mars halten könnte (Raumfahrer_net berichtete). Eine ausführlichere Zusammenfassung der durch diese Mission gewonnenen Ergebnisse finden Sie hier.

Und nicht vergessen sollte man in diesem Zusammenhang auch die vielen Tausend Bilder von der Marsoberfläche, welche der interessierten Öffentlichkeit vom JPL, der NASA und der University of Arizona sozusagen in Echtzeit via Internet zur Verfügung gestellt wurden. Zum Abschluss hier eine Panorama-Aufnahme des Landers.

Die von Phoenix angefertigten Aufnahmen finden Sie auf der Internetseite der University of Arizona. Weitere unbearbeitete Aufnahmen der SSI-Kamera, der Panoramakamera des Landers, sind auf der Internetseite von Mark Lemmon, dem Team-Leiter dieses Instrumentes, zugänglich.

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

Nach seiner Landung am 25. Mai 2008 untersuchte der Marslander Phoenix fünf Monate lang die Umgebung seines Landegebietes in der nördlichen Tiefebene des Mars. Neben dem direkten Nachweis von Wassereis bestanden seine Aufgaben in der chemischen Analyse von Bodenproben und der Studie der meteorologischen Verhältnisse in der Nordpolarregion des Mars. Die Landestelle bei 68,22 Grad nördlicher Breite hatte allerdings für den ausschließlich mit Solarenergie betriebenen Lander den Nachteil, dass mit dem Einsetzen des Herbstes auf der Nordhälfte des Mars und der damit verbundenen immer geringeren täglichen Einstrahlung von Sonnenlicht nicht mehr genügend Energie generiert werden konnte. Als dann im Oktober 2008 zusätzlich auch noch ein Sandsturm das einfallende Sonnenlicht abdämpfte, brach die Energieversorgung von Phoenix zusammen. Am 2. November 2008 gelang es zum letzten Mal, eine Funkverbindung zu Phoenix herzustellen. Da alle weiteren in den folgenden Tagen erfolgenden Kontaktversuche erfolglos verliefen, erklärte die NASA die Phoenix-Mission am 10. November 2008 offiziell für beendet.
In den folgenden Monaten sanken die Temperaturen in der Umgebung von Phoenix auf unter minus 125 Grad Celsius ab. Im April 2009 setzte zusätzlich die Polarnacht ein und der Lander war für die folgenden Monate in vollständige Dunkelheit gehüllt. Unter diesen Bedingungen lagerte sich das in der Marsatmosphäre enthaltene Kohlendioxid als Eis auf der Oberfläche des Planeten ab. Dadurch wurde auch Phoenix von einer bis zu 30 Zentimeter dicken Schicht aus Kohlendioxid-Eis bedeckt. Dies waren mechanische und thermale Bedingungen, die weit über das hinausgehen, wofür Phoenix einst konzipiert, gebaut und getestet wurde.

Trotzdem gab man bei der amerikanischen Weltraumbehörde die Hoffnung nicht auf und begann Anfang dieses Jahres mit einer Suche nach Lebenszeichen von dem Lander (Raumfahrer.net berichtete). Allerdings blieben die bisherigen zwei Horchkampagnen des NASA-Orbiters Mars Odyssey erfolglos. Bei 30 Überflügen im Januar und weiteren 60 Überflügen im Februar konnte der Orbiter keine Funksignale von Phoenix auffangen. Eine dritte und letzte Suchkampagne wird am kommenden Montag beginnen. Zwischen dem 5. und 9. April 2010 wird Mars Odyssey den Landeplatz von Phoenix erneut 60 Mal überfliegen und dabei nach Signalen des Landers horchen.

Mittlerweile herrschen in den nordpolaren Regionen wieder meteorologische Bedingungen, wie sie auch zum Zeitpunkt der Landung von Phoenix am 25. Mai 2008 gegeben waren. Die Schicht aus Kohlendioxid-Eis ist wieder in die Atmosphäre sublimiert und die Sonne steht den ganzen Marstag über dem Horizont und somit sollten sich auch die Batterien des Landers wieder ausreichend aufgeladen haben, um genügend Energie für den Betrieb seiner Kommunikationsanlage zur Verfügung zu stellen. Voraussetzung hierfür ist allerdings, dass sowohl die Lithiumbatterien als auch die fast zwei Meter weit ausladenden Solarpaneele des Landers den Winter unbeschadet überstanden haben.

Allerdings sind die Erwartungen bezüglich einer erfolgreichen Kontaktaufnahme eher gering. Neben den Gefahren einer Tiefentladung der Batterie und den sehr wahrscheinlich erfolgten kältebedingten Beschädigungen der elektronischen Bauteile stellen die beiden Solarpaneele von Phoenix einen Unsicherheitsfaktor dar. Es ist nicht auszuschließen, dass diese durch das Gewicht des darauf abgelagerten Eises beschädigt wurden. Sollte dieser Fall eingetreten sein, so wäre Phoenix unabhängig von der Höhe des Sonnenstandes und der täglichen Sonnenscheindauer definitiv nicht in der Lage, Energie zu erzeugen.

Um den Zustand der Solarpaneele besser beurteilen zu können, hat der NASA-Orbiter Mars Reconnaissance Orbiter in den letzten Monaten mehrmals Aufnahmen von Phoenix angefertigt. Allerdings konnte man bei der Analyse diesen Aufnahmen aufgrund der nicht optimalen Lichtverhältnisse keine eindeutigen Aussagen über den Zustand der Paneele tätigen.

Sollte es Mars Odyssey in den nächsten Tagen nicht gelingen, trotz der gegenwärtigen optimalen Bedingungen in der Nordpolarregion des Mars ein Lebenszeichen von Phoenix zu empfangen, so muss man diese Marsmission endgültig für beendet betrachten. Chad Edwards vom Jet Propulsion Laboratory (JPL), der leitende Telekommunikations-Ingenieur für die Mars-Missionen der NASA, äußerte sich dazu folgendermaßen : „Wir werden eine ausreichende Anzahl von Kontaktversuchen durchführen und wenn es dabei nicht gelingt, eine Übertragung von Phoenix aufzufangen, dann können wir mit großer Wahrscheinlichkeit davon ausgehen, dass der Lander nicht mehr aktiv ist.“

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Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: sat-nd, russianspaceweb.

Im Juli 2009 begannen sich die Schwierigkeiten abzuzeichnen. Zwei Akkumulatoren an Bord des am 30. Januar gestarteten Satelliten, die für die Stromversorgung insbesondere dann benötigt werden, wenn das Raumfahrzeug nicht von Sonnenlicht beschienen wird und seine Solarzellenausleger keinen Strom erzeugen können, konnten nicht die eigentlich benötigte Energie bereitstellen. Auch Reserveakkumulatoren, die dann aktiviert wurden, gelang dies nicht. Seit diesem Zeitpunkt werden etwa einmal im Monat, wenn das Sonnenlicht nicht mehr ausreicht, die wissenschaftlichen Instrumente und die Heizgeräte an Bord von Koronas-Photon abgeschaltet. Die wechselnden Verhältnisse bei der Stromversorgung führten außerdem zum Ausfall eines Avionik-Untersystems und zur Aktivierung des entsprechenden Ersatzsystems.

Am 1. Dezember 2009 deaktivierte ein automatisches System des Satelliten einen Akkumulatorensatz vollständig, da er anscheinend nicht mehr zu betreiben war. Anschließend wurde die wissenschaftliche Nutzlast abgeschaltet. Mit der Restenergie aus einem noch eingeschalteten Akkumulatorsatz liefen Kommunikationsanlagen von Koronas-Photon noch etwa einen Tag, bis auch sie verstummten und der Kontakt zum Sonnenobservatorium verloren ging.

Bis zum 11. Dezember 2009 ist es nicht gelungen, den auf einer Bahn mit einem Perigäum von 533 und einem Apogäum von 560 Kilometern über der Erde sowie einer Neigung von 82,5 Grad gegen den Äquator kreisenden Satelliten wieder erfolgreich anzusprechen. Die Chancen, noch einmal Kontakt zu dem nicht einmal ein Jahr im All befindlichen, auf dem Meteor-3M-Satellitenbus basierenden Raumfahrzeug zu bekommen, werden als gering eingestuft. Die ursprünglich angesetzte Lebenserwartung für Koronas-Photon im Weltraum betrug drei Jahre.

Die Auswahl des Satellitenbusses steht daher in der Kritik: Der verwendete Bus wurde ursprünglich vor allem für Erdbeobachtungssatelliten entwickelt. Sein zylindrischer Hauptkörper fliegt zum Zwecke der Erdbeobachtung mit einem Ende der Erde zugewandt. Das Thermalmanagement solcher Satelliten ist entsprechend ausgelegt. Die Erdbeobachtungssatelliten, die auf der Meteor-Plattform aufbauen, benötigten keine zusätzliche Heizgeräte. Da Koronas-Photon jedoch mit einem Ende seines Hauptkörpers dauerhaft zur Sonne ausgerichtet wird, können seine Seiten kaum Erwärmung durch Sonneneinstrahlung erfahren. Deshalb ist der Einsatz von elektrischen Heizgeräten nötig. Man vermutet, dass diese Heizgeräte die Fähigkeiten des Stromversorgungssystems an Bord von Koronas-Photon möglicherweise mehr als ausreizten und die Akkumulatoren den auftretenden elektrischen Lasten nicht gewachsen waren. Möglicherweise liegt außerdem ein Problem mit den Sensoren, die den Ladezustand der Akkumulatoren feststellen sollen, vor. Da diese Sensoren sich nicht von einer Bodenstation kontrollieren oder abschalten lassen, könnten sie im Fehlerfall die Deaktivierung eines an sich betriebsbereiten Akkumulatorensatzes auslösen, ohne dass es möglich ist, darauf Einfluss zu nehmen.

Koronas-Photon ist katalogisiert mit der NORAD-Nr. 33.504 bzw. als Objekt 2009-03A.

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Ein Beitrag von Daniel Schiller. Quelle: ISRO, The Hindu.

Letzte Daten wurden bis 0:25 Uhr während des vorhergehenden Orbits aufgefangen. Die Daten werden analysiert, um die Ursache des Kontaktverlusts feststellen zu können. Offizielle Verlautbarungen zeigen aber bereits an, dass man nicht mehr davon ausgeht erneut Kontakt herstellen zu können.
Chandrayaan 1 war am 22. Oktober 2008 gestartet worden und sollte den Mond für zwei Jahre umkreisen. In den vergangenen 312 Tagen hat die Sonde mehr als 3.400 Umläufe zurückgelegt. An Bord befinden sich 11 Experimente, sechs davon aus dem Ausland. ISRO vermeldet, dass Chandrayaan 1 bis zu 95 Prozent ihrer wissenschaftlichen Ziele erreicht haben soll, und 100 Prozent der technischen Missionsziele. Zuletzt hatte es bereits Fehler an Bord der Sonde gegeben, ein Sternensensor zur Lagebestimmung war ausgefallen und es waren Temperaturprobleme aufgetreten. Man hatte den Orbit von den ursprünglichen 100 Kilometern Höhe auf 200 Kilometer angehoben, um den Betrieb zu stabilisieren.

Raumcon:

• Chandrayaan-1-Thread

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Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: NASA / JPL.

Die wegen des nahenden Marswinters reduzierte Sonneneinstrahlung hat wie erwartet dazu geführt, dass die Akkus des Marslanders nicht mehr ausreichend nachgeladen wurden. Das letzte Signal von Phoenix wurde am 2. November 2008 empfangen.

Der Lander hatte zu diesem Zeitpunkt schon zwei Monate zusätzlich gearbeitet, nachdem er in der ursprünglich geplanten Betriebszeit von drei Monaten die vorgesehenen wissenschaftlichen Ziele erreicht hatte. Am 25. Mai 2008 war der Lander in der arktischen Ebene in der Nordpolregion niedergegangen.

Das wechselhafte Marswetter war ein für den Verlust der Verbindung zu Phoenix mitentscheidender Faktor. Man hoffte, dass ein neuerlicher Wetterwechsel vielleicht noch einmal eine Verbindung zum Lander ermöglichen würde, sagte der Missionsmanger für die Phoenix-Mission Chris Lewicki vom JPL.

Die Bemühungen, via Mars Odyssey und MRO noch etwas von Phoenix zu empfangen, zu beenden, war anlässlich der sich einstellenden Konjunktion von Erde, Sonne und Mars geplant. Diese jetzt vorliegende Situation schränkt die Verbindungen zu den den Mars umkreisenden Orbitern extrem ein, da sich die Sonne mehr oder minder in einer Linie zwischen Erde und Mars befindet. Die Kommunikationseinschränkungen werden bis Mitte Dezember fortbestehen.

Beim Überflug von Mars Odyssey über Phoenix am 29. November 2008 wurde zum letzten Mal versucht, ein Signal von Phoenix aufzufangen. Das Datum war unter Rücksicht auf die kommende Planetenstellung und des Zeitaufwandes für eine definitive Diagnose von Phoenix´ Schicksal Wochen zuvor festgelegt worden.

Wenn die Planetenstellung wieder eine bessere Kommunikation mit den Raumfahrzeugen im Marsorbit erlaubt, wird es in der Nordpolregion bereits so kalt geworden und der Sonnenstand so niedrig sein, dass Phoenix dann unter keinen Umständen noch in der Lage wäre, ein Signal abzuschicken.

Raumcon:

• Phoenix
• 2001 Mars Odyssey
• Mars Reconnaissance Orbiter ( MRO )

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Ein Beitrag von Axel Orth. Quelle: NASA/Planetary Society.

Schon einmal, in der letzten Oktoberwoche, war die Verbindung zu Phoenix, die indirekt über die Mars-Satelliten Mars Odyssey und Mars Reconnaissance Orbiter stattfindet, abgerissen. Doch war es dem Team des JPL in den Tagen danach gelungen, die Verbindung wieder zu etablieren. Die Sonde war schwach, aber meldete sich zunächst noch täglich. Bei der Auswertung der Telemetrie stellte sich heraus, dass die Sonneneinstrahlung auf den Solarzellen jeden Tag gerade noch bis zum Nachmittag reichte, dann gingen der Sonde die Kräfte aus. Erst am nächsten Morgen genügte die Energie aus dem Sonnenlicht, um Phoenix wieder zum Leben zu erwecken.

Dies ging so bis zum 2. November, dann fiel die Verbindung endgültig aus und konnte seither nicht mehr wieder hergestellt werden. Dass die Mission Phoenix, anders als die Marsrover, ein definiertes und ziemlich frühes Ende haben würde, war von vornherein klar, denn die Sonde ist jenseits des Mars-Polarkreises gelandet, was genau so wie auf der Erde bedeutet, dass an ihrem Landeplatz zu einem Zeitpunkt X dauerhaft Dunkelheit herrschen wird. Für eine rein solar betriebene Sonde bedeutet dies, dass spätestens zu diesem Zeitpunkt X, sehr wahrscheinlich noch etwas früher, der Betrieb nicht mehr aufrecht erhalten werden kann. Phoenix ist Ende Mai 2008, also im Mars-Sommer, auf dem Roten Planeten gelandet und sollte mindestens drei Monate arbeiten – daraus sind jetzt fünf Monate geworden.

Optimistische Szenarien gingen allerdings davon aus, dass noch bis Mitte November oder gar Anfang Dezember zumindest Funkkontakt bestehen würde, auch wenn es zu keiner wissenschaftlichen Aktivität mehr reichen würde. Dass es jetzt schneller ging, liegt an einem Staubsturm, der vor einigen Wochen über dem Landegebiet aufgezogen ist, das Sonnenlicht zum Teil abschirmt und die Temperaturen nach unten treibt – unter einem ähnlichen Sturm hatte bekanntlich auch Opportunity vor einiger Zeit zu leiden. Der Sturm kam so überraschend, dass das Team es nicht mehr schaffte, vorsorgende Befehle zur Sonde zu übertragen. Es gibt zwar Pläne, wie der Betrieb der Sonde durch das sukzessive Abschalten von fünf eigentlich überlebenswichtigen Heizelementen um einige Tage bis Wochen verlängert werden könnte, um wenigstens noch einige Wetterdaten des heraufziehenden Winters mitzunehmen. Jedoch dürfte es nicht mehr möglich sein, diese Kommandos noch zu übertragen. Zuletzt hatte Phoenix -45 Grad Celsius am Tag und -96 Grad Celsius in der Nacht gemeldet. Das wissenschaftliche Programm ist ohnehin abgeschlossen, vor allem konnten im Laufe des Oktobers noch letzte Bordlaboratorien befüllt und alle geplanten Proben ausgewertet werden.

Die NASA will zwar noch eine Weile „horchen“, ob sich doch noch einmal eine Verbindung ergibt, hat aber das offizielle Ende der Mission verkündet. Dass Phoenix nach der Sommersonnenwende dem Mythos hinter ihrem Namen Ehre macht und noch einmal aus dem Kälteschlaf erwacht, wird als unwahrscheinlich bewertet, da die Tieftemperaturen des Marswinters einige Bauteile irreparabel beschädigen dürften.

Wenn auch der neueste Marslander der NASA damit sein kurzes Dasein beendet haben dürfte, steht die Auswertung der durch ihn gelieferten Daten noch immer ganz am Anfang. Allzu spektakuläre Ergebnisse wie etwa Hinweise auf vergangenes oder gegenwärtiges Leben hat seine Grabschaufel zwar nicht zu Tage gefördert, aber doch einige interessante Funde; darunter einen leicht alkalischen Boden, was bisher neu war auf dem Mars; er weist Spuren von Salz auf, wodurch in ihm irdische Pflanzen ohne Weiteres gedeihen könnten, sowie Kalziumcarbonat, was man als Hinweis auf das frühere Vorhandensein von flüssigem Wasser werten kann. Außerdem konnte die geologische Struktur des Mars-Permafrostbodens aus nächster Nähe analysiert werden, mit mindestens zwei Typen von Wassereis-Ablagerungen; Dunst, Wolken, Schnee und Wirbelwinde wurden mit der Kamera beobachtet und ein umfangreiches Archiv von Wetterdaten über die Dauer der gesamten Mission er-messen. Mit den Worten des Chefwissenschaftlers Peter Smith: „Phoenix hat für einige Überraschungen gesorgt, und ich bin zuversichtlich, dass wir in den kommenden Jahren noch weitere Juwelen aus diesem Datenschatz bergen werden.“

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