Ein Beitrag von Roland Rischer. Quelle: NASA.

In der allgemeinen Diskussion um Flüge zum Mars wird meistens ignoriert, dass mit den heute bekannten Technologien zum Abbremsen aus Geschwindigkeiten weit im Überschallbereich weder große Massen noch höher liegende Landestellen auf dem Mars in Frage kommen. Da künftige Robotermissionen und erst recht bemannte Missionen zum Mars erheblich größere Massen haben werden, muss jeder unnötige Ballast vermieden werden. Umfangreiche Treibstoffvorräte für aufwendige Abremsmanöver und überdimensionierte und damit schwere Schutzschilde gingen zu Lasten der Nutzlast.

Die NASA arbeitet daher seit längerem an neuen Technologien. Im Juni steht ein erster Höhentest eines Low-Density Supersonic Decelerator (LDSD) auf dem Raketentestgelände Stützpunkt der U.S. Navy auf Kauai, Hawaii, an. Beim Test-LDSD handelt es sich um eine rund fünf Meter durchmessende Halblinse, ein Schutzschild im Orion-Format, mit aufgesetztem Raketenmotor. Die Planung sieht vor, dass der LDSD mit einem Stratosphärenballon auf 37 Kilometer Höhe gebracht wird. Die dünne Atmosphäre soll die Verhältnisse in der Mars-Atmosphäre simulieren. Nach dem Ausklinken wird der Raketenmotor gezündet, der den Demonstrator auf Überschallgeschwindigkeit beschleunigt und auf 55 Kilometer Höhe bringt. Dort kommen dann die neuen Abbremstechniken zum Einsatz.

Neben einem neu entwickelten Überschall-Fallschirm, der erst ab unter Mach 2 geöffnet werden kann, gibt es zwei Varianten, um den LDSD von über Mach 3,5 auf Mach 2 abzubremsen. In beiden Fällen handelt es sich um einen aufblasbaren Ringballon, präziser genannt Supersonic Inflatable Aerodynamic Decelerator oder kurz SIAD, der am Rand des LDSD befestigt ist und im aufgeblasenen Zustand dessen Durchmesser vergrößert. Für leichtere Robot-Missionen gibt es eine kleinere Ringballon-Variante SIAD-R, die mit heißem Gas aufgeblasen wird und den Durchmesser der Linse auf sechs Meter Durchmesser vergrößert. Für bemannte Missionen wird die Ringballon-Variante SIAD-E getestet, die durch Stauluft (ram air) auf acht Meter Durchmesser aufgeblasen wird. Der ab unter Mach 2 zum Einsatz kommende Überschall-Fallschirm hat 33,5 Meter Durchmesser und bremst den Flugkörper auf Unterschall ab. Unabhängig von diesen Abbremstechnologien werden für eine sanfte Landung weiterhin Landetriebwerke oder stabile Airbags benötigt.

Vor dem jetzigen Höhentest wurde der Fallschirm seit 2012 in einer Drittel-Variante im Windkanal und später als Vollmodell bei Hubschrauberabwürfen getestet. Die Funktionsfähigkeit des Ringballons wurde bei horizontalen Versuchen auf Raketenschlitten überprüft. Die neuen Abbremstechniken zählen wegen der besonderen Anforderungen an Belastbarkeit und Hitzebeständigkeit von Fallschirm und Ballon zu den Schlüsseltechnologien bei der Marserforschung. Das Projekt wird aus dem Budget des NASA Space Technology Mission Directorate finanziert und vom NASA Jet Propulsion Laboratory in Pasadena durchgeführt.

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• Marsflug, Marsbasis

Der Beitrag Mars-Landungen – neue Wege zur Entschleunigung erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: University of Arizona. Vertont von Peter Rittinger.

Am 20. August 2012 gab die US-amerikanische Weltraumbehörde NASA bekannt, dass im Jahr 2016 eine weitere Mission zu unserem äußeren Nachbarplaneten starten soll. InSight – so der Name der Mission – steht als Abkürzung für „Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport“ und ist ein Gemeinschaftsprojekt des Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA, von Lockheed Martin Space Systems, der französischen Weltraumagentur CNES, des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) und verschiedener weiterer Institute.
Die Mission wird von Dr. Bruce Banerdt vom JPL, einem der renommiertesten US-amerikanischen Marsforscher, geleitet. Das Design von InSight beruht auf dem Aufbau der Marslander-Mission Phoenix, welche im Jahr 2008 über einen Zeitraum von fünf Monaten auf unserem Nachbarplaneten aktiv war. Im Gegensatz dazu soll InSight allerdings über einen Zeitraum von 24 Monaten Daten sammeln.

Der Marslander soll im Frühjahr 2016 zu unserem Nachbarplaneten aufbrechen und nach seiner Landung im September 2016 den inneren Aufbau des Mars untersuchen.

Das Ziel der Mission
Das wissenschaftliche Ziel der InSight-Mission besteht darin, zum ersten Mal überhaupt durch direkte Messungen einen Einblick in das Innere des Planeten Mars zu gewinnen.
Der Mars dient hierbei als ein Vertreter der Klasse der terrestrischen Planeten. Durch das Studium der Struktur und der Zusammensetzung des Marsinneren erhoffen sich die Planetenforscher fundamentale Erkenntnisse über die Prozesse, welche bei der Entstehung und Entwicklung eines erdähnlichen Planeten ablaufen.

Die Auswahl der Landezone
Einer der vielen komplizierten Aspekte, welche bei der Planung einer Mission auf einem fremden Planeten berücksichtigt werden müssen, besteht in der Auswahl eines geeigneten Landeplatzes.

Da der Lander InSight ausschließlich mit Solarenergie betrieben werden wird, muss sich dieser Landeplatz in der Äquatorregion des Mars zwischen einem Grad nördlicher und 14 Grad südlicher Breite befinden. Nur in diesen Breiten besteht die Möglichkeit, dass die Solarpaneele des Landers auch während der Wintermonate auf dem Mars und dem damit verbundenen niedrigen Sonnenstand über dem Horizont genügend Energie generieren können, um den Betrieb der wissenschaftlichen Instrumente und der an Bord befindlichen Hardware zu gewährleisten.

Des Weiteren muss die auszuwählende Landezone auf einer Fläche von mehreren Dutzend Quadratkilometern über ein sehr ebenes Terrain verfügen, auf dem sich außerdem nur eine begrenzte Anzahl von größeren Steinen befinden darf. Um eine erfolgreiche Landung überhaupt zu ermöglichen muss sich das ausgewählte Gelände zudem mindestens 2.500 Meter unterhalb des durchschnittlichen Höhenniveaus der Marsoberfläche befinden.

Detailaufnahmen des MRO
Bei der Auswahl einer geeigneten Landezone für die Mission InSight kommt dem ebenfalls von der NASA betriebenen Marsorbiter Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) eine Schlüsselrolle zu. Der MRO umkreist unseren Nachbarplaneten bereits seit dem März 2006 und liefert seitdem sowohl den in die Marsforschung involvierten Wissenschaftlern als auch der interessierten Öffentlichkeit fast täglich neue und immer wieder faszinierende Detailaufnahmen von der Oberfläche und der Atmosphäre des Roten Planeten.

Die wissenschaftliche Hauptkamera an Bord des MRO, die von der University of Arizona betriebene HiRISE-Kamera, erreicht dabei mit ihren Aufnahmen eine Auflösung der Planetenoberfläche von bis zu 25 Zentimetern pro Pixel. Eine zweite Kamera an Bord des Orbiters, die CTX-Kamera, erreicht zwar lediglich eine Auflösung von etwa sechs Metern pro Pixel. Durch das bei den CTX-Aufnahmen erreichte größere Gesichtsfeld kann das durch die HiRISE abgebildete Gebiet dabei jedoch in einen räumlich weiter ausgedehnten wissenschaftlichen Kontext versetzt werden.
Aufnahmen dieser beiden Kameras waren bereits maßgeblich für die Auswahl des Landeplatzes für den Marsrover Curiosity verantwortlich, welcher am 6. August 2012 erfolgreich im Inneren des Gale-Kraters die Marsoberfläche erreichte.

Am 15. Mai 2013 wurde von der University of Arizona eine Aufnahme der HiRISE-Kamera veröffentlicht, welche eine potentielle Landezone für den Marslander InSight zeigt. Die abgebildete Region befindet sich bei 1,284 Grad südlicher Breite und 142,038 Grad östlicher Länge am südlichen Rand des Elysium Planitia. Hierbei handelt es sich um eine Tiefebene, welche sich unmittelbar südlich der aus den drei Marsvulkanen Hecates Tholus, Elysium Mons und Albor Tholus bestehenden Elysium-Vulkanregion befindet.

Die hier gezeigte Aufnahme wurde am 27. März 2013 angefertigt. Aus einer Überflughöhe von 270,3 Kilometern erreichte die HiRISE-Kamera dabei eine Auflösung von 27 Zentimetern pro Pixel. Auf dem Bild können somit Objekte auf der Marsoberfläche erfolgreich aufgelöst werden, welche über eine Ausdehnung von mindestens etwa 81 Zentimetern verfügen. Neben dieser Aufnahme der HiRISE-Kamera sind derzeit auf den Internetseiten der University of Arizona mehr als 28.700 weitere HiRISE-Aufnahmen einsehbar.

Bis zu der endgültigen Entscheidung, an welcher Stelle auf dem Mars InSight letztendlich im September 2016 landen wird, werden allerdings noch mehrere Jahre vergehen. Neben weiteren Detailaufnahmen der Marsoberfläche werden die an dem Auswahlverfahren beteiligten Wissenschaftler und Ingenieure dabei auch auf Daten zurückgreifen, welche durch andere Orbitermissionen aufgezeichnet wurden beziehungsweise erst noch gesammelt werden müssen.

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• InSight
• Mars Reconnaissance Orbiter (MRO)
• Planet Mars

Der Beitrag Landeplatzsuche für die Marsmission InSight erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: ZPK, Roskosmos, Raumcon. Vertont von Peter Rittinger.

Am 16. März landete die Kommandokapsel des Raumschiffes Sojus-TMA 06M nach rund fünfmonatigem Flug in der kasachischen Steppe. Nach der Bergung wurden die Kosmonauten ins Sternenstädtchen nahe Moskau geflogen. Hier wurden sie zunächst eingehend untersucht.

Anschließend wurden sie in einer Zentrifuge des Kosmonautenausbildungszetrums Juri Gagarin (ZPK) den Beschleunigungen ausgesetzt, die bei einer bemannten Marslandung durch die Bremswirkung der Atmosphäre in etwa zu erwarten sind. Diese Prozedur überstanden die beiden Raumfahrer offenbar gut.

Am 18. und 19. März unternahmen Nowizki und Tarelkin simulierte Ausstiege auf der Marsoberfläche. Dazu wurde ein spezieller Raumanzug vom Typ Orlan-MK T verwendet, der zusätzlich mit einem System versehen war, das für eine Gewichtsanpassung an Marsverhältnisse sorgte. Auf dem Mars beträgt die Schwerkraft nur etwa 38% des Wertes auf der Erde. Das System sorgte nun dafür, dass die Raumfahrer nur dieses Gewicht tragen mussten. Zusammen mit dem etwa 120 kg schweren Raumanzug sind dies aber dennoch etwa 70 kg und dies unmittelbar nach einem längeren Raumflug.

Mit gegenwärtiger Technik würde ein idealer Flug zum Mars ebenfalls etwa ein halbes Jahr in Anspruch nehmen. In der Schwerelosigkeit bilden sich Knochen und Muskeln zurück, da sie normalerweise kaum noch Belastung erfahren. Um diesem Schwund entgegenzuwirken, trainieren Raumfahrer täglich etwa 1 bis 2 Stunden mit verschiedenen Sportgeräten. Damit kann vor allem die Schwächung bestimmter Muskelgruppen gestoppt werden. Gegen Knochenschwund kann man bisher aber nur wenig unternehmen. Zudem sind Raumfahrer erhöhten Strahlendosen ausgesetzt und ihr Immunsystem verliert seine Wirksamkeit.

Während dieses bisher einzigartigen Tests mussten die Kosmonauten verschiedene Aufgaben bewältigen, so Messgeräte ablesen, mit Ausrüstung einen (simulierten) „Felsen“ überwinden, eine Leiter hinabsteigen oder eine Schleusentür öffnen und passieren. All dies klingt für sich genommen einfach, ist nach einem fünfmonatigen Aufenthalt in der Schwerelosigkeit, in einem unförmigen Raumanzug und nach den Strapazen einer Landeprozedur aber durchaus nicht trivial.

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• Sojus TMA-06M ab 19. März 2013

Der Beitrag Simulierter Marseinsatz nach echtem Raumflug erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Hans Lammersen. Quelle: space.com, welt.de.

Musk bekam bei diesem Treffen einen Preis für seine Verdienste um die Kommerzialisierung der Raumfahrt. Dabei sprach er neben den weiteren Geschäftsplänen seines Unternehmens auch Zukunftsvisionen um die Besiedlung des Mars an.

Laut Musk wäre eine Gruppe von nicht mehr als 10 Astronauten die Grundlage für eine dauerhafte Marsbesiedlung. Diese frühen Kolonisten würden mit einem umfangreichen Equipment ausgestattet, darunter Produktionseinheiten für Dünger und Sauerstoff sowie Konstruktionsmaterialien für Arbeits- und Wohneinheiten. Auf dieser Grundlage und wenn die Kolonie sich selbst versorgen könnte, könne man, so Musk weiter, daran denken, weitere Kolonisten von der Erde nachzuholen.

Im Gegensatz zu anderen Konzeptionen der ersten Flüge zum Mars nimmt Musk in seinen Visionen Abstand von dem Konzept eines Pendelverkehrs zwischen Erde und Mars. Dies hält er zumindest zu Anfang deshalb für zu schwierig, weil man von den betreffenden Schiffen einfach zu viele brauche.

Womit wir bei den Kosten wären. Musk verortet ein solches Programm in einer Kooperation zwischen staatlichen Stellen und privaten Unternehmen. Die Kosten dabei kalkuliert er zu 36 Milliarden US-Dollar. Dabei geht er davon aus, dass die Kosten einer Kolonie in Höhe von 0,25 bis 0,5 Prozent des Bruttosozialprodukts einer Nation noch akzeptiert würden. Außerdem würde Musk von den Kolonisten für die Reise und den Platz in der Marskolonie Geld einnehmen. Bei einem Fernziel von 80.000 Kolonisten würde jeder von ihnen 500.000 Dollar für den Marstrip zahlen. So kämen 40 Milliarden Dollar zusammen. Die Kalkulation basiert auf der Annahme, dass die Transporte mit voll wiederverwendbaren Raketen ablaufen würden. Und dass ein Bürger des gehobenen Mittelstands durchaus bereit wäre, eine solche Summe für die Reise zum Mars zu zahlen, so dass sich auch genug Leute dafür finden lassen würden. Koste doch ein Haus in Kalifornien, so Musk, auch in etwa diese Summe. Und so etwas könnten sich die Leute ja schließlich auch leisten.

Der Milliardär, der mit dem Internet-Bezahldienst Paypal zu Reichtum gelangt ist, präferiert als Transportvehikel für seine Ideen eine neue Rakete mit der Abkürzung MCT, was man sowohl mit „Mass Cargo Transport“, als auch mit „Mars Colony Transport“ übersetzen kann. Genaueres ist im Moment dazu kaum bekannt.

Derzeit entwickelt SpaceX die Falcon 9 v1.1 – eine Falcon 9 mit gestreckten Tanks und verbesserten Triebwerken – und macht erste kleine Schritte zu einer Rakete, die senkrecht starten und landen kann. Oder besser gesagt: Erste kleine Hüpfer. Ein „Grashüpfer“ genanntes Modell hat sich in ersten Tests einige Meter über den Boden erhoben und ist dann wieder gelandet. Bereits in ein bis zwei Jahren soll die erste Stufe der Falcon 9 auf diese Art wieder landen. Möglicherweise handelt es sich hierbei um erste Vorläufer der von Musk angesprochenen voll wiederverwendbaren Rakete.

Andere Experten halten von Musks Vorstoß indes nicht viel. So äußerte sich der ehemalige Astronaut und frühere Chef des Explorationsprogrammes der NASA, Scott Horowitz ziemlich abfällig über Musks Äußerungen und nannte sie „dummes Gelaber“.

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• SpaceX
• SpaceX MCT

Der Beitrag Die hochfliegenden Träume des Elon Musk erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Hans Lammersen. Quelle: space.com.

Diesbezügliche Planungen existieren schon länger, sind aber bisher unter Verschluss gehalten worden, weil die NASA zunächst die Wahl des amerikanischen Präsidenten abwarten wollte. Unter einem Präsidenten Romney hätten sich vielleicht die Präferenzen verschoben. Nun, da Obama im Amt bestätigt wurde, geht die NASA davon aus, dass die einmal eingeschlagenen Wege weiter verfolgt werden können.

So ist der erste bemannte Flug mit der Kombination aus der neuen Trägerrakete SLS und der Mannschaftstransportkapsel Orion für das Jahr 2021 vorgesehen. Mit ihm sollen die Aktivitäten der NASA beginnen, die in den weiteren Raum hineinreichen. Zunächst soll dabei einer der 5 Lagrange-Punkte im Erde-Mond-System angesteuert werden. Die Lagrangepunkte sind Positionen im Weltraum, an denen sich der gravitative Einfluss zweier massereicher Körper mit Fliehkräften ausgleicht, so dass ein hier positioniertes Schiff relativ zu den Positionen der beteiligten Himmelskörper nahezu bewegungslos ist. Als weitere Schritte plant die amerikanische Raumfahrtagentur die Reise zu einem erdnahen Asteroiden (2025) und in weiterer Zukunft eine Landung auf Mond und Mars.

Der Flug zum über 440.000 Kilometer entfernten Lagrange-Punkt 2, der von der Erde aus gesehen hinter dem Mond liegt, dient dabei der Vorbereitung auf die letztgenannten Expeditionen.

Ob und inwiefern sich andere Nationen an den Projekten beteiligen, ist noch offen. Dies wird auch ein Thema beim nächsten Treffen der ESA auf Ministerebene am 20. und 21. November in Neapel sein.

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• Bemannte Station bei L2
• Künftige Strategie der bemannten US-Raumfahrt

Der Beitrag Die Pläne der NASA für die bemannte Raumfahrt erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Michael Stein. Quelle: NASA/JPL. Vertont von Peter Rittinger.

Am Montag begann das Flugkontrollteam mit der Ausführung der vordefinierten Prozeduren für das sogenannte „Entry, Descent and Landing“ (EDL, dt. [Atmosphären-]Eintritt, Abstieg und Landung). Gleichzeitig startete auch das Raumfahrzeug eine Serie autonomer Aktivitäten, deren Schlusspunkt die Landung des Rovers am 6. August bilden wird. Zu diesen Aktivitäten zählen die Inbetriebnahme notwendiger Komponenten und das Setzen verschiedener Parameter. In den kommenden Tagen besteht darüber hinaus für das Flugkontrollteam noch die Möglichkeit, bei Bedarf verschiedene für das Landemanöver notwendige Software-Parameter zu verändern, mit denen die Ereignisabfolge während des autonom ablaufenden Abstiegs durch die Mars-Atmosphäre gesteuert wird.

Einige dieser Parameter informieren den Hauptcomputer des Raumfahrzeugs über seine Lage relativ zum Mars. Andere Parameter für das EDL werden möglicherweise in den kommenden Tagen noch angepasst, um neueste Informationen des Mars Reconnaissance Orbiters der NASA über den Zustand der Marsatmosphäre zu berücksichtigen. So können beispielsweise aktuelle Angaben zur Atmosphärendichte über dem Landegebiet Auswirkungen auf den Zeitpunkt der Entfaltung des Bremsfallschirms haben.

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• MSL-Rover Curiosity (Einstieg 31.07.2012)

Der Beitrag Curiosity: Status-Report vom 30. Juli erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

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

Laut einer Pressemitteilung des Jet Propulsion Laboratory (JPL) hat die Raumsonde Curiosity auf ihrem Weg zum Mars am gestrigen Dienstag ein drittes Kurskorrekturmanöver durchgeführt. Die im Anschluss an das Manöver von Curiosity an das JPL-Kontrollzentrum übermittelten Telemetriewerte und Veränderungen des Dopplersignals zeigen, dass das Manöver wie geplant durchgeführt und erfolgreich abgeschlossen wurde.

Im Rahmen dieses als „Trajectory Correction Maneuver 3“ (kurz TCM-3) bezeichneten Flugmanövers wurden vier der acht Manövertriebwerke der Raumsonde über einen Zeitraum von insgesamt 40 Sekunden aktiviert. Hierdurch wurde eine minimale Veränderung der Fluggeschwindigkeit um rund 50 Millimeter pro Sekunde und eine verbesserte Ausrichtung der Flugbahn in Richtung auf das angepeilte Ziel erreicht. Die gegenwärtige Flugbahn des nächsten Marsrovers der NASA zeigt nach dem Abschluss des TCM-3 mit einer Abweichung von weniger als 200 Kilometern auf den für den Atmosphäreneintritt vorgesehen Punkt der Marsatmosphäre.

Während der verbleibenden 39 Tage bis zur Landung auf dem Mars werden die für die Navigation der Raumsonde verantwortlichen Techniker und Ingenieure des JPL die weitere Flugbahn Curiositys permanent überwachen. Curiosity soll den Mars in den Morgenstunden des 6. August 2012 erreichen und um 07:31 MESZ unmittelbar südlich des Äquators im Inneren des Gale-Kraters landen (Raumfahrer.net berichtete).

Sollte sich in den kommenden Wochen zeigen, dass die aktuelle Flugbahn nicht optimal für das Erreichen der vorgesehenen Landezone auf dem Mars ausgerichtet ist, so besteht die Möglichkeit, in den letzten acht Tagen vor der Landung bis zu drei weitere Kurskorrekturmanöver durchzuführen.

Auf dem 567 Millionen Kilometer langen Weg zum Mars hat Curiosity bis zum heutigen 27. Juni über 494,3 Millionen Kilometer zurückgelegt. In den kommenden 39 Tagen müssen noch weitere rund 72,7 Millionen Kilometer überbrückt werden. Derzeit befindet sich die Raumsonde in einer Entfernung von rund 197,2 Millionen Kilometern zur Erde. Die direkte Entfernung zum Mars beträgt dagegen rund 12,3 Millionen Kilometer.

Raumcon-Forum:

• Aktuelle Diskussion zu Curiosity

Der Beitrag Curiosity: Drittes Kurskorrekturmanöver durchgeführt erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: JPL, MSL Landing Site Steering Committee.

Ursprünglich war der Start der nächsten Rover-Mission der NASA zum Mars bereits für den Herbst 2009 vorgesehen. Aufgrund technischer Probleme, speziell mit verschiedenen Aktuatoren der Radgetriebe, wurde die Mission des Mars Science Laboratory, mittlerweile in Curiosity umbenannt, jedoch Anfang Dezember 2008 auf das nächste mögliche Startfenster in Richtung auf unseren äußeren Nachbarplaneten verschoben, welches sich erst Ende des Jahres 2011 öffnet (Raumfahrer.net berichtete).

Am 20. Mai 2010 teilte das JPL den genauen Zeitrahmen dieses neuen Startfensters mit. Präzise Analysen der Geometrie der Flugbahn der Sonde zwischen der Erde und dem Mars und die sich daraus ergebenden Kommunikationsmöglichkeiten mit der Erde und den derzeit aktiven Marsorbitern haben die Planer der Mission zu dem Ergebnis geführt, dass der Start der Mission zwischen dem 25. November und dem 18. Dezember 2011 erfolgen soll. Die Landung von Curiosity auf dem Mars würde demzufolge zwischen dem 6. und 20. August 2012 erfolgen. Aufgrund der sehr günstigen Konstellation zwischen der Erde und dem Mars kann die Landung damit früher erfolgen als ursprünglich für das Startfenster im Jahr 2011 vorgesehen.

„Der entscheidende Faktor für die Wahl einer Flugbahn ist vor allem die Möglichkeit, während der entscheidenden Phase des Eintritts in die Marsatmosphäre und des Aufsetzens des Rovers eine Funkverbindung zwischen Curiosity und der Erde aufrecht zu erhalten“, so Michael Watkins, einer der Missions-Manager vom JPL. Die jetzt gewählte Flugbahn ermöglicht es den beiden momentan in der Umlaufbahn des Mars aktiven Orbitern der NASA, dem Mars Odyssey und dem Mars Reconnaissance Orbiter, den Abstieg von Curiosity direkt zu verfolgen. Beide Orbiter können somit zur Aufnahme von Bildern sowie zum Empfangen und der Weiterleitung von Telemetriedaten des Rovers eingesetzt werden.

Die Landung einer Mission auf einem fremden Planeten, in diesem Fall auf dem Mars, ist immer noch ein extrem schwieriges Unterfangen mit einem letztendlich sehr ungewissen Ausgang. Zuletzt erlebte die NASA im Jahr 1999 einen Fehlschlag. Nach einem erfolglosen Landeversuch und dem daraus resultierenden Totalverlust der Mission standen der amerikanischen Weltraumbehörde keine Daten zur Verfügung, welche über das Schicksal des Mars Polar Landers und über die Gründe des Fehlschlagens dieser Mission Aufschlüsse geben konnten. Bis heute suchen die Bildanalysten der NASA, unterstützt von vielen interessierten Freiwilligen, auf den von ihren Orbitern übermittelten Oberflächenbildern nach den Überresten des Landers. Lesen Sie dazu auch diesen englischsprachigen Bericht der Planetary Society.

Während des im Jahr 2012 anstehenden Landemanövers wird deshalb angestrebt, dass sich Curiosity zum Zeitpunkt der Landung in einer direkten Funkverbindung mit den beiden NASA-Orbitern befindet. Theoretisch ist der Lander in der Lage, relevante Telemetriedaten direkt an das DSN-Netzwerk der NASA zu übermitteln. Allerdings beträgt die dabei erreichbare Übertragungsrate lediglich 1 Bit pro Sekunde. Durch eine Kommunikation mit den Orbitern kann dagegen eine Datenübertragungsrate von mindestens 8.000 Bits pro Sekunde erreicht werden.

„Es ist wichtig, qualitativ hochwertige Telemetriedaten zu erhalten, um uns zu sagen, was während der EDL-Phase (dem Zeitraum des Eintretens in die Planetenatmosphäre, des Abstiegs und der anschließenden Landung) geschieht, welche wohl den anspruchvollsten Teil der gesamten Mission darstellt“, so Fuk Li, Manager des Mars Exploration Programms der NASA. „Die von uns gewählte Flugbahn maximiert dabei die Summe an Daten.“ Im Gegensatz zu einer Direktkommunikation mit der Erde können die übermittelten Daten in den Speichern der Orbiter zwischengelagert und erst nach dem Ende der EDL-Phase an die Erde transferiert werden.

An sich stellt bereits die Landung eines Objektes auf der Oberfläche des Mars eine enorme technische Herausforderung dar. Im Fall von Curiosity betreten die Ingenieure der NASA jedoch zum wiederholten Mal Neuland. Aufgrund des Gewichtes des neuen Marsrovers kann Curiosity nicht mittels des bewährten „Airbag-Verfahrens“ gelandet werden, wie dies bei den bisherigen Rovermissionen auf dem Mars geschehen ist. Stattdessen muss auf eine neue Technologie zurück gegriffen werden. Die Landung soll mittels des „Skycrane-Verfahrens“ erfolgen.

Dabei tritt die Abstiegsstufe von Curiosity mit einer Geschwindigkeit von etwa 55.000 Kilometern pro Stunde in die Marsatmosphäre ein und wird durch die dabei entstehende Reibung abgebremst. Im Verlauf dieser Phase wird der Hitzeschild auf eine Temperatur von 1.500 Grad Celsius erhitzt werden. Etwa 270 Sekunden nach dem Eintritt in die Atmosphäre wird der Hitzeschild abgesprengt. Anschließend öffnet sich ein Fallschirm, welcher die Abstiegsstufe auf Unterschallgeschwindigkeit abbremst. In einer Höhe von etwa 1.500 Metern über der Marsoberfläche wird dann auch der Fallschirm abgetrennt und die acht Bremsraketen des sogenannten Skycrane werden aktiviert.

In dieser Phase wird die an der Unterseite des Rovers montierte MARDI-Kamera das angesteuerte Landegebiet mit fünf Bildern pro Sekunde abbilden und so die horizontale Bewegung der Abstiegsstufe ermitteln. Diese Daten werden dazu verwendet, um die seitliche Bewegung des Rovers zu steuern und die Abstiegsgeschwindigkeit noch weiter zu verringern. Gleichzeitig wird dabei der endgültige Landeplatz von Curiosity ausgewählt. Diese Vorgänge werden völlig autonom vom Bordcomputer des Landers gesteuert.

Nach dem Abbau der Landegeschwindigkeit auf einen Wert von „Null“ schwebt der Skycrane schließlich in einer Höhe von wenigen Metern über der Planetenoberfläche. In einem Zeitraum von etwa acht Sekunden wird Curiosity an mehreren Seilen hängend auf die Oberfläche herab gelassen. Nachdem der Rover dem Skycrane den erfolgten Bodenkontakt übermittelt hat, werden die Seile gekappt. Der Skycrane entfernt sich daraufhin in einem Winkel von etwa 45 Grad vom Landeplatz und schlägt in einer Entfernung von mehreren hundert Metern hart auf der Marsoberfläche auf.

Curiosity soll anschließend über einen Zeitraum von mindestens zwei Erdjahren operieren und dabei mittels seiner wissenschaftlichen Instrumente feststellen, ob unser Nachbarplanet in der Vergangenheit über klimatische und chemische Bedingungen verfügt hat, welche die Entwicklung mikrobiellen Lebens ermöglicht haben könnten. Des Weiteren sollen Klima und Geologie des Mars untersucht werden. Das für Curiosity vorgesehene Landegebiet wurde bisher noch nicht festgelegt. Momentan stehen hierfür noch sechs Regionen zur Diskussion. Hierbei handelt es sich um die Krater Eberswalde, Gale und Holden, um das Mawrth Vallis, den Westrand des Isidis Planitia sowie um eine Region im östlichen Bereich des Margaritifer Terra. All diese Gebiete befinden sich in der Äquatorregion des Mars.

Am Rand des Eberswalde-Kraters erweckt dabei besonders ein versteinertes und stark verwittertes Flussdelta das Interesse der Wissenschaftler. In den aus der Umlaufbahn heraus ausgemachten Ablagerungen, so die Hoffnung, könnten sich fossile Versteinerungen von Bakterien befinden. Zudem könnte der Rover das Gebiet auf Anzeichen von ehemals vorhandenem Wasser untersuchen.

Der Gale-Krater wird von einem Canyon durchzogen. Hier wurde Material infolge von Wassereinfluss im Nordbereich des Kraters angeschwemmt und in Form eines weiten Deltas abgelagert. Die abgelagerte Schicht verfügt über eine Mächtigkeit von bis zu fünf Kilometern und ist somit höher als der nördliche Rand des Kraters. Die beobachteten Schichtungen verlaufen nahezu horizontal. Spektroskopische Untersuchungen haben ergeben, dass das Material abwechselnd aus Lehm und sulfathaltigen Schichten besteht.

Im Holden-Krater konnten ebenfalls geschichtete Bodenstrukturen und Ablagerungen ausgemacht werden, welche in diesem Fall infolge einer Flut aus dem benachbarten Uzboi Vallis in mehrere Platten zerbrochen sind. Auch hier könnte man auf fossile Bakterien stoßen.

Das Mawrth Vallis ist ein geologisch sehr altes Gebiet, welches von einer Vielzahl von Kanälen und alten Flussläufen durchzogen ist. Neben lehmhaltigen Schichten konnten die Marsorbiter hier verschiedenfarbige Bodenschichten feststellen, welche auf ein ehemals wasserreiches Gebiet hindeuten. Die Kanäle haben sich tief in das Gelände eingegraben. Dadurch könnte Curiosity diese Schichten im Detail studieren und somit Daten über den zeitlichen Ablauf ihrer Entstehung sowie über ihre Zusammensetzung gewinnen.

Am Westrand des Isidis Planitia konnten Chloride, Phyllosilikate, diverse Mineralien wie zum Beispiel Jarosit und Schichten aus Tonablagerungen ausgemacht werden, welche ebenfalls auf das frühere und länger andauernde Vorhandensein von Wasser hindeuten. Das gleiche trifft auch auf das Margaritifer Terra zu.

Eine endgültige Entscheidung über das Landegebiet des Marsrovers Curiosity soll erst im Frühjahr 2011 getroffen werden. Bis dahin sollen die beiden Marsorbiter der NASA und der von der ESA betriebene Orbiter Mars Express noch weitere Aufnahmen und Daten der potentiellen Landegebiete liefern.

Raumcon-Forum:

• Aktuelle Diskussion zu Curiosity

Der Beitrag Startfenster für Marsrover Curiosity festgelegt erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Tobias Willerding. Quelle: HSF-Komitee. Vertont von Peter Rittinger.

Heute wurde der Abschlussbericht des Human Space Flight Plans Review Committees veröffentlicht, in dem mehrere Optionen für die Zukunft der US-Raumfahrt vorgeschlagen werden.

Die erste Frage, die der Bericht diskutiert, ist die Frage der Rechtfertigung der bemannten Raumfahrt. Wissenschaftliche Forschung, neue Technologien (inkl. SpinOffs) sind keine ausreichende Rechtfertigung dafür. Vielmehr soll es das Ziel der bemannten Raumfahrt sein, die Jugend zu inspirieren mehr naturwissenschaftliche, technische oder mathematische Karrieren zu verfolgen und außerdem die menschliche Zivilisation in das Sonnensystem auszudehnen. Letzteres sei ein Langzeitziel und das „ultimative“ Ziel der bemannten Raumfahrt.

Die Explorationsszenarien

Das Komitee hat drei Explorationsszenarien detaillierter studiert. Diese sind: eine bemannte Marslandung, eine bemannte Mondlandung inklusive Mondbasis und der „flexible path“ (deutsch: flexibler Weg).

Mars: Das Komitee sieht die bemannte Marslandung als das „endgültige“ Ziel der Exploration des inneren Sonnensystems an. Jedoch ist der Mars nicht das erste beste Ziel, das angeflogen werden sollte. Vielmehr müsse vorher noch weiteres Wissen über das Überleben auf anderen Himmelskörpern und im tiefen Weltall gesammelt werden. Außerdem benötige eine bemannte Marsmission weitaus mehr Geld als die beiden anderen Szenarien.

Mond: Der Mond ist das aktuelle Ziel des Constellation-Programms. Das Komitee hat zwei Varianten der Monderkundung untersucht. Eine sieht eine bemannte Basis an einem der Pole vor, die andere gleicht mehr dem Apolloprogramm und würde Landungen an verschiedenen Stellen vorsehen, ohne eine Basis aufzubauen. Der Mond ist ein mögliches Explorationsziel, da er nahe der Erde ist, wodurch er schnell zu erreichen ist und die Kommunikationszeiten kurz sind. Außerdem ist er wissenschaftlich interessant.

„Flexible path“: Der „flexible path“ ist eine dritte Möglichkeit. Er sieht eine Exploration des inneren Sonnensystems vor, jedoch ohne eine Landung auf Himmelskörpern mit einem großen Gravitationspotential. Potentielle Ziele sind die Lagrangepunkte, Asteroiden in Erdnähe und nicht zuletzt Mars (Flyby) und seine Monde. Ein Marsflyby ist energetisch günstiger als eine bemannte Mondlandung. Diese Reihe von immer anspruchsvolleren Zielen ist eine Möglichkeit, dem Mars näher zu kommen mit dem Potential im späteren Programmverlauf Abstecher auf die Mondoberfläche zu machen. Alternativ könnte später der Mond auch übersprungen und der direkte Weg zum Mars gewählt werden. Außerdem glaubt das Komitee, dass der „flexible path“ in der Öffentlichkeit besonders „sichtbar“ sein wird, weil er neue immer anspruchsvollere Missionen zu bieten hat.

Sowohl „flexible path“ als auch Mondmissionen hält das Komitee für durchführbare Szenarien und es ist wahrscheinlich, dass beide auf irgendeine Weise verfolgt werden müssen, bevor eine bemannte Marsmission durchführbar ist. Daher sei es nicht die Entscheidung welches Szenario durchgeführt werden sollte, sondern in welcher Reihenfolge.

Aktuelle bemannte Raumfahrtprogramme

Das Shuttle: Der aktuelle Plan sieht vor, das Space Shuttle 2010 außer Dienst zu stellen. Allerdings verbleiben noch 6 Shuttlemissionen und es ist daher wahrscheinlich, dass sich diese nicht alle bis Ende 2010 durchführen lassen. Daher empfiehlt das Komitee, Gelder für das Shuttle auch 2011 bereitzustellen. Bei einer Verlängerung der Shuttleflugzeit bis 2015 muss die Sicherheit der Raumfähren neu zertifiziert werden, außerdem kostet das Space-Shuttle-System ca. 3 Milliarden Dollar pro Jahr. Jedoch beinhalten die Kosten des Shuttleprogramms auch viele Fixkosten für das Kennedy Space Center und angrenzende Komplexe, die nach einem Ende des Shuttleprogramms vom Constellationprogramm getragen werden müssten, sodass die Kosteneinsparungen durch Beendigung des Shuttleprogramms geringer sind als sie auf den ersten Blick erscheinen. Das Komitee sieht das Shuttle als die einzige Möglichkeit an, den „Gap“ – also die Zeit ohne einen amerikanischen bemannten Zugang zum Weltraum – zu schließen.

Die ISS: Laut des Berichtes würde ein Deorbit der ISS im Jahre 2015 die internationale Führungsfähigkeit der USA in der Raumfahrt stark mindern, da für die internationalen Partner die ISS eine sehr große Bedeutung hat. Viel könnte durch eine Verlängerung des ISS-Betriebs bis 2020 und ein leicht erhöhtes Engagement gewonnen werden, da die USA auf der ISS momentan vergleichsweise wenige Experimente durchführen. Außerdem könnten viele Technologien, die für die Exploration des Weltalls notwendig sind, auf der ISS getestet werden. Falls die ISS bereits 2015 kontrolliert zum Absturz gebracht werden soll, sollten Gespräche mit internationalen Partnern jetzt beginnen und die nötige Finanzierung für diese Aufgabe bereit gestellt werden. Die Kosten für einen Deorbit belaufen sich auf mindestens 2 Milliarden Dollar. Nach der Beendigung des Shuttleprogramms hängt die Versorgung der ISS von einer Mischung aus internationalen und kommerziellen Vehikeln ab, die teilweise bisher noch garnicht oder erst einmal geflogen sind. Dies stellt eine Gefahr für die volle Nutzbarkeit der ISS dar. Das von der NASA geplante kommerzielle ISS-Versorgungsprogramm (COTS) ist eine positive Entwicklung. Finanzielle Anreize sollten bereitgestellt werden, damit die Zeitpläne eingehalten werden können, da die ISS bis zur Verfügbarkeit dieser Raumkapseln verwundbar sein wird.

Das Constellationprogramm: Aufgrund eines Missverhältnisses zwischen dem Programm und dem Budget ist Constellation heute mehrere Jahre hinter dem ursprünglichen Zeitplan. 2005 war man davon ausgegangen, dass Ares I und Orion die ISS ab 2012 unterstützen könnten. Jetzt sieht es so aus, als ob dies frühstens 2015 der Fall sein wird mit wenig Spielraum im Zeitplan. Sollte das NASA-Budget nicht erhöht werden, so ist es wahrscheinlich, dass sich dieses Datum um weitere zwei bis vier Jahre verschiebt. Die Trägerrakete Ares V mit 160 Tonnen Nutzlast befindet sich noch in der Entwurfsphase. Das Komitee schätzt, dass bei aktuellem Budget Ares V nicht vor den späten 2020-er Jahren verfügbar sein wird. Die bemannte Mondlandung dürfte dann nicht vor 2030 stattfinden. Weiterhin kritisiert das Komitee, dass es in dem aktuellem Programm kein größeres Technologieentwicklungsprogramm gibt und empfiehlt daher, ein solches einzurichten. Bezüglich der Raumkapsel Orion hat das Komitee bedenken in Hinsicht auf die Kosten. Da die Kapsel so groß ist, ist ein Landung schwierig. Eine etwas kleinere Kapsel könnte deutliche Kostensenkungen zur Folge haben. Die Trägerrakete Ares I hat technologische Probleme, die sich aber mit Zeit und Geld lösen lassen.

Die Schwerlastraketen

Das Komitee sieht 65-70 Tonnen als minimale Nutzlast an, die eine Schwerlastrakete haben sollte. Kleinere Trägerraketen werden aufgrund der Anzahl der „kritischen“ Flüge als zu riskant bewertet. Damit ist gemeint, dass zum Beispiel im aktuellen Constellationprogramm Orion, EDS und Mondlander auf drei verschiedenen Starts teilweise ohne Treibstoff transportiert werden müssten, um auf aktuellen Trägerraketen transportiert zu werden. Anschließend müssten Mondlander oder EDS noch mit einem Tanker oder an einem Depot nachgetankt werden. Wenn einer der drei Flüge fehlschlägt, kann die Mondmission nicht stattfinden oder muss verschoben werden.

Das Komitee hat daher vier verschiedene Trägersystem in Betracht gezogen:

Ares V hat eine Nutzlastkapazität von ca. 160 Tonnen und besteht aus zwei 5,5-Segment-Feststoffboostern und 6 Triebwerken der RS-68-Familie. Er würde zusammen mit Ares I im aktuellen Constellationprogramm benutzt werden. Zusammen kommen Ares I und V auf eine Nutzlastkapazität von ca. 185 Tonnen.

Ares V lite ist eine leicht veränderte Variante der Ares V mit nur 140 Tonnen Nutzlastkapzität. Diese Version wäre für bemannte Flüge qualifiziert, da sie als Crewrakete für Orion fungiert. Ares V lite verfügt nur über 5 RS-68-Triebwerke und zwei 5-Segment-Booster. Ares V lite würde nur im Doppelstart betrieben werden und käme so bei zwei Starts auf eine Kapazität von 280 Tonnen pro Mission.

Bei den Shuttle-abgeleiteten Trägerraketen hat das Komitee zwei Varianten untersucht: Die eine ist der „Side-Mount“, ein dem Space Shuttle sehr ähnliches System, bei dem der Orbiter durch einen Frachtcontainer ersetzt wird. Die Nutzlastkapzität läge bei 90-100 Tonnen. Als Alternative kommt die Jupiter 241 vom DIRECT-Konzept in Frage. Sie kann 100-110 Tonnen in den Orbit transportieren. Für eine Mondmission würden drei Starts dieser Raketen benötigt. Das Komitee weist darauf hin, dass der Side-Mount weniger Wachstumspotential hat und sehr unsicher für den Crewtransport ist.

Eine EELV-abgeleitete Trägerrakete ist die letzte vorgeschlagene Variante. Diese Trägerrakete hätte eine Nutzlastkapazität von ca. 75 Tonnen, z.B. Atlas 5 Phase 2 Heavy.

Zusätzlich meint das Komitee, dass bisherige Anstrengungen der NASA zu sehr auf die Maximierung der Performance und nicht auf die Minimierung von laufenden Kosten und die Schaffung von Spielräumen bei der Nutzlast fixiert waren.

Crewtransport in den LEO

Der aktuelle Plan sieht vor, dass die Crew mit einer Orionkapsel in einen niedrigen Erdorbit (LEO – Low Earth Orbit) transportiert werden soll. Das Komitee sieht vier Alternativen: eine längere Abhängigkeit von der russischen Sojuskapsel, eine Qualifizierung der EELV für bemannte Flüge, kommerzieller Crewtransport und eine Schwerlastrakete als Crewtransporter. Die erste Alternative wird aufgrund der angestrebten Führungsrolle der USA im Weltraum ausgeschlossen. Die zweite Alternative macht nur Sinn, wenn als Schwerlastrakete ebenfalls eine EELV gewählt wird, weil sonst alle Kosteneinsparungen durch zwei grundverschiedene Systeme verloren wären. Was kommerziellen Crewtransport angeht, sieht das Komitee keine unüberwindbaren technischen Probleme, insbesondere da eine solche Kapsel deutlich einfacher als Orion sein würde, mehr eine modernisierte Geminikapsel. Das Komitee schätzt, dass die NASA fünf Milliarden Dollar an Investitionen aufbringen müsste, um mehrere Wettbewerber teilzufinanzieren. Ein Teil der Entwicklungskosten könnten über andere Märkte – private bemannte Flüge, Flüge für andere Nationen – amortisiert werden. Bei nur einem zusätzlichen Flug pro Jahr reduziert sich der Fixkostenanteil der NASA um 33 Prozent.

Allerdings erkennt das Komitee auch an, dass ein solcher Ansatz Risiken birgt. Um diese zu minimieren, schlägt das Komitee vor, die Entwicklung der Schwerlastrakete und von Orion zu beschleunigen, sodass diese im Notfall als Backup dienen können.

Technologieprogramm:
Das Komitee hat mehrere kritische Technologien identifiziert, die für die Exploration entscheidend sind. Dazu gehören Techniken, die Effekte der Strahlung, Schwerelosigkeit und Isolation auf den menschlichen Körper mindern, Treibstoffspeicherung und Transfer im Weltraum, In-Situ-Treibstoffproduktion, die Marslandung sowie fortschrittliche Antriebe für den Transport im Weltall. Weiter wird betont, dass es vorteilhaft ist, wenn Technologie vor dem Programmstart entwickelt wird, sodass die Entwicklungszeit kürzer und weniger teuer ist.

Internationale Partnerschaften:

Weltraumexploration ist ein internationales Geschäft geworden. Daher sollen internationale Partner aktiv mit einbezogen werden. Es könnte sich ein substanzieller Nutzen in den Beziehungen mit ausländischen Nationen ergeben und insgesamt mehr Ressourcen verfügbar werden. Das Budget der anderen Nationen zusammen ist mit dem der NASA vergleichbar (siehe Grafik).

Die Optionen
Das Komitee hat acht Optionen vorgeschlagen. Dabei kommen die ersten beiden mit dem aktuellen NASA-Budget für bemannte Raumfahrt aus, die restlichen sechs benötigen auf längere Sicht 3 Milliarden Dollar mehr pro Jahr.

Aktuelles Budget:

• Option 1: Mond, Constellation-Programm bei aktuellem Budget, ISS bis 2015
• Option 2: ISS-fokussiert, Ares V lite, kommerzieller Crewtransport, ISS bis 2020

Erhöhtes Budget:

• Option 3: Mond, Constellation-Programm mit erhöhtem Budget, ISS bis 2015
• Option 4A: Mond, Ares V lite, kommerzieller Crewtransport, ISS bis 2020
• Option 4B: Mond, Shuttle-abgeleitete Trägerrakete, kommerzieller Crewtransport, ISS bis 2020
• Option 5A: „flexible path“, Ares V lite, kommerzieller Crewtransport, ISS bis 2020
• Option 5B: „flexible path“, EELV Trägerrakete, kommerzieller Crewtransport, ISS bis 2020
• Option 5C: „flexible path“, Shuttle-abgeleitete Trägerrakete, kommerzieller Crewtransport, ISS bis 2020

Bei den ersten beiden Optionen kann aufgrund von Geldmangel keine signifikante Exploration in den nächsten 20 Jahren stattfinden. Daher ist eine Budgeterhöhung zwingend notwendig. Alle Mondszenarien lassen eine bemannte Rückkehr zum Mond ab ca. 2025 zu, bei den „flexible path“-Optionen ist ein NEO etwa zur gleichen Zeit erreichbar, Marsflyby und Marsmonde ein paar Jahre später. Die Optionen wurden nach verschiedenen Kriterien bewertet. Diese sind Explorationsvorbereitung, technologische Innovation, wissenschaftliche Erkenntnisse, menschliche Zivilisation, ökonomische Expansion, internationale Partnerschaften, öffentliche Begeisterung, Risiken im Zeitplan, Herausforderungen an die Missionsicherheit, Einfluss auf die Raumfahrtbeschäftigten, programmatische Nachhaltigkeit und Lebenszykluskosten Die Wertungen sind in der nebenstehenden Grafik sichtbar.
Finale Bemerkungen und Ergebnisse
Das Budget der NASA sollte der Mission angemessen sein, außerdem sollte dem NASA-Administrator ausreichend Befugnis gegeben werden, die Behörde flexibel zu managen. Die NASA verfügt nicht über ausreichend Geld, ein größeres System zu betreiben und gleichzeitig ein neues zu entwickeln. Dies ist die Ursache des „Gaps“ und es ist wahrscheinlich, dass es weitere geben wird. Außerdem sollte die NASA in der Exploration kommerzielle Firmen mehr mit einbeziehen und das robotische Programm mit dem bemannten koordinieren, ohne das Wissenschaftsbudget für bemannte Aktivitäten zu verwenden oder die Auswahl von wissenschaftlichen Missionen (z.B. Raumsonden) zu beeinflussen.

Der Abschlussbericht kann hier heruntergeladen werden:

• Abschlussbericht

Raumcon:

• HSF-Komitee-Thread

Der Beitrag Bericht der Augustine-Kommission veröffentlicht erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Quelle: ESA.

Der Auswahlprozess, der mit 5.600 Bewerbern begonnen hatte, wurde mit der gestrigen Vorstellung der letzten 4 Teilnehmer im ESA Hauptquartier in Paris abgeschlossen.
„Diese vier Männer sind hoch motiviert!“ sagt Jennifer Ngo-Anh, Mars500-Programm-Managerin der ESA. „Natürlich sind sie abenteuerlustig und sehr ambitioniert aber sie sind nicht übermäßig konkurrenzbetont. Sie haben sich als gute Teamplayer gezeigt, was sie auch zu idealen Studienteilnehmern macht“.

Erste und zweite Crew
Nach einem zweimonatigen Training für ihre Mission werden zwei der Teilnehmer als Hauptbesatzung ausgewählt. Diese werden gemeinsam mit den von russischer Seite bestimmten Crewmitgliedern die speziell entworfene Isolations-Station in Moskau beziehen.

In einem Kooperationsprojekt zwischen dem ESA-Direktorat für bemannte Raumfahrt und dem russischen Institut für Biomedizinische Probleme (IBMP), wird die sechsköpfige Crew 105 Tage lang in der kürzlich fertiggestellten Einrichtung leben, essen, schlafen und arbeiten.

In dieser Zeit wird die Crew Teile einer simulierten Mars-Mission durchführen. Ihr Aufenthalt gehört zu den Vorbereitungen der vollen Mars500-Studie, die später im Jahre 2009 starten wird. Darin wird eine andere sechsköpfige Crew von der Außenwelt isoliert eine komplette 520-Tage-Marsmission erfüllen.

Ziel der Mars500-Studie ist es, Daten, Wissen und Erfahrungen zu sammeln, die dabei helfen, eine reale Marsmission vorzubereiten. Die Teilnehmer werden an wissenschaftlichen Experimenten teilnehmen, die den Effekt der Isolation auf verschiedene psychische und physische Aspekte wie Stress, Hormonregulierung, Immunität, Schlaf, Stimmung sowie die Effizienz von Nahrungsergänzungsmitteln untersuchen.

Eine einzigartige Erfahrung
Es ist keine Überraschung zu hören, dass alle vier Männer stolz sind, ausgewählt worden zu sein. „Ich fühle mich geehrt und bin neugierig darauf, das Projekt durchzuführen“ sagt der Franzose Cedric Mabilotte (34) aus Paris. „Es ist eine einzigartige Erfahrung im Zentrum der derzeitigen Aktivitäten in der bemannten Raumfahrt. Das sind Geschichten, die wir noch unseren Enkeln erzählen werden!“

„Damit ist natürlich auch eine große Verantwortung verbunden“ fügt Airline-Pilot Cyrille Fournier (40) aus Frankreich hinzu. „Ich weiß, dass das Mars500-Programm wichtig für die ESA ist und – so hoffe ich – auch für die Erkundung des Weltraums. Man trägt also eine ziemlich große Verantwortung dafür, dass alle Experimente korrekt ablaufen und interessante Ergebnisse liefern.“

Die meisten von uns würden die Aussicht, 15 Wochen auf engstem Raum mit fünf anderen Menschen zu verbringen, wohl nicht genießen. Aber Arc`hanmael Gaillard (32), Elektronik-Ingenieur aus Rennes in Frankreich, ist überzeugt, die Herausforderung zu meistern. „Ich habe mehrere Jahre in Reinräumen gearbeitet, ich bin an enge Umgebungen gewöhnt“, sagt Gaillard. „Ich freue mich darauf, Lösungen vorzuschlagen, die letztlich die Bedingungen während einer echten Marsmission verbessern können.“

Die Teilnehmer haben bereits angefangen darüber nachzudenken, welche persönlichen Gegenstände sie mit in die Einrichtung nehmen wollen. Da der Platz beschränkt ist, kann nur pro Teilnehmer nur ein Standardkoffer mit persönlichen Gegenständen mitgenommen werden. Wie die anderen drei Teilnehmer, plant auch der Deutsche Oliver Knickel (28), ein Maschinenbauingenieur der Bundeswehr, nichts Großes mitzunehmen: „Vermutlich einige Familienfotos, Musik und Bücher. So kann ich lesen, um mir die Zeit zu vertreiben.“

Herausforderungen
Alle vier stimmen darin überein, dass es schwierig sein wird, so lange Zeit von Freunden und der Familie getrennt zu sein. Allerdings glaubt Knickel, dass die vollständige Beendigung der Studie seine größte Herausforderung darstellt. „Einzusteigen und erfolgreich teilzunehmen“, erklärt Knickel. „Nicht aufzugeben und die gesamte Mission erfüllen.“

„Das Schwierigste werden wahrscheinlich die kleinen Ereignisse des Alltags sein. Dinge, die wir nicht erwarten“, ergänzt Fournier. „Es ist einfacher sich auf Ereignisse einzustellen und sie zu planen, aber wenn unerwartete Dinge geschehen, die man nicht vorhersehen kann, muss man darauf eingestellt sein, damit klar zu kommen.“

„Der menschliche Faktor ist für mich am interessantesten und am komplexesten. Es wird eine tiefe soziale Erfahrung werden“, sagt Mabilotte. „Es wird keine Herausforderung im Sinne von „Schwierigkeit“ sein, sondern im Sinne einer wertvollen Erfahrung.“

Die vier Teilnehmen werden ihr Training im Januar in Moskau aufnehmen. Die sechsköpfige Crew soll die 105-Tage-Studie in der Isolations-Einrichtung am 24. März beginnen.

Interview mit dem deutschen Teilnehmer Oliver Knickel
ESA: Du bist unter den letzten vier Kandidaten, wie fühlst Du dich?

Knickel: Ich bin definitiv stolz darauf, unter den letzen Vieren zu sein. Es ist ein großartiges Gefühl, noch immer an der Studie teilzunehmen und die Möglichkeit zu haben, am Training in Moskau teilzunehmen.

E: Was war Deine Motivation, an Mars500 teilzunehmen?

K: Ich dachte, es wäre eine großartige Gelegenheit, in Etwas eingebunden zu sein, was am Ende dazu führt, dass Menschen den Mars erreichen können. Es ist auch toll in eine Studie eingebunden zu sein, die sich mit realen Weltraumfragen beschäftigt – und wie echte Astronauten zu trainieren.

E: Wie hast Du Dich, Deine Freunde und Familie darauf vorbereitet, so lange fort zu sein?

K: Das ist der schwierigste Teil. Ich bekomme viel Unterstützung von meiner Familie und meiner Freundin. Sie denken auch, dass es großartig ist, an dem Projekt teilzunehmen zu können. Natürlich wird es hart, so lange von ihnen getrennt zu sein.

E: Was wird Deine größte persönliche Herausforderung sein?

K: Die gesamte Studie an sich, denke ich. Einzusteigen und Teil davon zu werden. Die Mission erfolgreich zu bestreiten und die Probleme zu lösen, vor die wir gestellt werden. Während der langen Zeit nicht aufzugeben und die gesamte Mission erfolgreich abzuschließen.

E: Was denkst Du über die Station?

K: Die Anlage macht einen tollen Eindruck. Es war noch eine Baustelle und ich konnte sehen, welche Anstrengungen unternommen wurden, sie zu errichten. Die Station wuchs und entwickelte sich. Es ist eine hochtechnologisch ausgestatte Anlage – ich bin davon beeindruckt. Innen allerdings ist es tatsächlich ziemlich eng. Aber ich denke, ich muss diese Herausforderung annehmen.

E: Und der Kommandant?

K: Er ist ein Prachtkerl! Ein echter russischer Kosmonaut. Wir haben mit ihm zu Mittag gegessen und er hat uns die Station gezeigt. Ein interessanter und kluger Mensch.

E: Wie gut ist Dein Russisch?

K: Nicht annähernd so flüssig wie mein Englisch, aber ich denke, zum Kommunizieren reicht es.

Meldung von www.esa.de übernommen

Der Beitrag Europäische Mars500-Teilnehmer vorgestellt erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Markus Rösken und Karl Urban. Quelle: Eigene Recherche.

Bei dieser Meldung handelt es sich natürlich um einen Aprilscherz. Vielen Dank für die vielen netten Kommentare im Raumcon-Forum.

Wie die nordkoreanische Nachrichtenbehörde KCNA am Dienstag, dem 1. April 2008 mitteilte, habe die in der Nacht zum Sonntag gestartete Taepodong-2-Rakete keinesfalls wie bisher angegeben einen Nachrichtensatelliten transportiert, sondern sei mit einem bisher geheim gehaltenen Marslander bestückt gewesen. Der Start der modifizierten Rakete sei geglückt und den sechs Kosmonauten an Bord gehe es gut.
Das Team bestehe aus jeweils drei Männern und Frauen, die laut der Nachrichtenagentur „den Handlungsbereich des nordkoreanischen Volkes unter der sicheren Hand des geliebten, ewigen Führers auf den roten Planeten ausweiten werden, um dort die Überlegenheit der nordkoreanischen Technologie und des kommunistischen Systems zu beweisen.“

Nordkorea sei es wichtig, noch vor „dem großen Teufel“ USA und anderen westlichen Staaten den Mars zu erreichen, um große Gebiete für sich in Anspruch nehmen und gegenüber nachkommenden Raumschiffen anderer Länder die eigenen Ansprüche geltend machen zu können.

Während sich der Westen noch mit dem Mond und anderen Lapalien abgebe, sei man in Nordkorea hingegen an konkreten Plänen zur Eroberung des Weltraums interessiert, um den kommunistischen Gedanken durch die Hand des großartigen nordkoreanischen Volkes auf das Sonnensystem auszudehnen.

Eigentlich hätte man das Projekt geheimhalten wollen, bis man „persönlich in die Kamera von Spirit und Opportunity winken könne“, doch habe man sich aus Gründen der Fairness entschlossen, noch vor der Ankunft auf dem Planeten die Welt zu informieren, um Gelegenheit zu bieten, sich dem übermächtigen kommunistischen Staatsapparat einzugliedern.

Beobachter von NASA, ESA und der JAXA bestätigten den Start. Man sei entsetzt, dass es so weit kommen konnte, ohne dass man irgendetwas von den Projekten bemerkt habe und verspreche, ebenfalls unter Hochdruck ein eigenes bemanntes Marsprojekt in Angriff zu nehmen. Konsultationen über ein gemeinsames Projekt der westlichen Staaten laufen bereits. Ein Sprecher der NASA gab jedoch zu bedenken, dass dies unter Umständen mehrere Jahre in Anspruch nehmen könnte, und Nordkorea mit diesem Überraschungsschlag einen gewaltigen Vorsprung erlangt hätte. Trotzdem wolle man die Herausforderung annehmen.

Der Beitrag Nordkorea startet überraschend Marsmission erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Gero Schmidt. Quelle: Orlando Sentinel. Vertont von Dominik Mayer.

Es handelt sich bei diesen Dokumenten um interne Berichte, die die Ergebnisse der so genannten Exploration Systems Architecture Study (ESAS) darlegen. Die ESAS wurde im April von Michael Griffin initiiert, nur wenige Tage nachdem er seinen Posten als neuer NASA-Chef angetreten hatte. Mit dieser Studie soll der langfristige Kurs der NASA vorgezeichnet werden. Ursprünglich sollten die Ergebnisse bereits im Juli vorliegen und der Öffentlichkeit präsentiert werden. Es ist aber zu Verzögerungen gekommen; angeblich werden immer noch Änderungen vorgenommen und eine Veröffentlichung der endgültigen Version wird nun nicht vor September erwartet. Deshalb könnte es auch noch kleinere Modifikationen der Pläne, die der Orlando Sentinel einsehen durfte, geben. Der grundlegende Plan steht aber fest und soll hier vorgestellt werden.

Der Missionsplan der NASA
Eine auf Basis des Space Shuttles entwickelte Schwerlastträgerrakete bringt die Mondlandefähre und die für den Einschuss auf eine translunare Flugbahn benötigte Raketenstufe (Earth Departure Stage – EDS) in einen Erdorbit. Die vierköpfige Besatzung fliegt separat mit dem Crew Exploration Vehicle (CEV), einem kleinen Crewtransporter, in die Umlaufbahn und dockt an die Mondfähre an. Das CEV wird an der Spitze eines einzelnen Shuttle-Feststoffboosters mit leistungsfähiger neuer Oberstufe starten; auch dies ein auf dem Space Shuttle basierendes Trägersystem.

Das aus Raketenstufe, Mondlander und CEV bestehende Gespann wird nun, durch Zündung der Raketenstufe, auf eine Bahn zum Mond geschossen. Die ausgebrannte Stufe wird danach abgestoßen. Im Mondorbit trennt sich der Lander vom CEV und die vier Astronauten landen damit auf dem Mond. Nach einem einwöchigen Aufenthalt auf der Oberfläche startet die Crew mit der Oberstufe der Mondfähre zurück in die Umlaufbahn, steigt dort in das CEV um, stößt die Aufstiegsstufe des Landers ab und beginnt den Rückflug zur Erde.
Das CEV besteht aus einem Servicemodul und einer Crewkapsel, der Aufbau ist also dem Apollo-Raumschiff ähnlich. Vor der Landung auf der Erde wird das Servicemodul abgetrennt. Die Crewkapsel landet an Fallschirmen im Westen der USA, im Notfall ist auch eine Wasserung möglich.

Nach derzeitigen Planungen sollen pro Jahr mindestens zwei solcher Missionen durchgeführt werden, die erste Landung soll 2018 stattfinden.

Apollo 2.0?
Jedem Raumfahrt-Interessierten, der sich etwas mit dem Apollo-Programm beschäftigt hat, werden die Ähnlichkeiten des neuen Plans mit den Mondflügen vor über dreißig Jahren ins Auge fallen. Die NASA setzt erneut auf ein Rendezvous im Mondorbit, erneut wird der Mondlander aus einer Aufstiegs- und einer Abstiegsstufe bestehen, erneut wird es ein Orbitalmodul geben, das sich aus einer Crewkapsel und einem Servicemodul zusammensetzt, und erneut wird die Ausrüstung nicht wiederverwendbar sein.

Ein neues Element in der Missionsarchitektur ist der Zusammenbau des Mondraumschiffs (bestehend aus EDS, Mondlander und CEV) im Erdorbit: Bei Apollo wurde alles mit einem einzigen Start der mächtigen Saturn V in den Weltraum gebracht.

Anders als bei Apollo jedoch ist das erklärte Ziel des neuen Plans der Aufbau einer Mondbasis, wahrscheinlich am Südpol des Mondes, weil dort Wassereis vermutet wird. Dieses könnte nutzbar gemacht werden, beispielsweise um daraus Treibstoff (Wasserstoff und Sauerstoff) zu gewinnen.

Fernziel Mars
Auch für bemannte Marsmissionen hat man bei der NASA schon Pläne geschmiedet. Derzeit sieht es so aus, als wolle man sich an dem von Robert Zubrin entwickelten Mars Direct – Missionsplan orientieren.

Für jede Marsmission bräuchte es vier oder fünf Starts des Schwerlastträgers. Die Crew würde erst zum Mars aufbrechen, wenn ein Großteil der Ausrüstung wie Wohnmodul, Rückkehr-Vehikel und Energieversorgung bereits vor Ort ist. Der Hin-und Rückfug würde jeweils sechs Monate dauern, der Aufenthalt auf dem Mars etwa 500 Tage. Man würde sich die Ressourcen des Mars, insbesondere seine Atmosphäre, zunutze machen, um daraus Treibstoff zu gewinnen.

Da konkrete Arbeiten für ein solches Unterfangen aber erst 2020, nach der Rückkehr zum Mond, beginnen sollen, ist natürlich schwer abzusehen, inwieweit die Planungen von heute dann noch relevant sein werden.

Der Beitrag Mond-Missionsplan der NASA enthüllt erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Gero Schmidt. Quelle: none.

Das Team, das bei der NASA derzeit mit der Ausarbeitung einer Gesamtstrategie für das Mond-/Marsprogramm beschäftigt ist (unter dem Namen Exploration Systems Architecture Study – ESAS) hat sich, der Raumfahrt-Newssite nasawatch zufolge wie bereits erwartet (raumfahrer.net berichtete) für die Entwicklung eines auf dem Space Shuttle basierenden Schwerlastträgers entschieden, und zwar für eine Variante, bei der die Nutzlast an der Spitze des Externen Tanks montiert würde (statt an der Seite wie in der jetzigen Konfiguration der Shuttle-Orbiter), mit einer Nutzlastkapazität von 120 Tonnen.

Damit wäre die neue Rakete in etwa so leistungsstark wie die Saturn V, die zu Zeiten des Apollo-Programms eingesetzt wurde und deren Nutzlastkapazität bislang nicht übertroffen wurde.
Das ESAS-Team wird Im Juli seinen Abschlussbericht vorlegen. Spätestens dann werden Einzelheiten bekannt werden, wie sich die NASA die Entwicklung eines solchen Trägers vorstellt, was Zeitrahmen, Kosten usw. angeht.

Der Beitrag NASA plant angeblich Super-Schwerlastträger erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Christian Ibetsberger. Quelle: universetoday.

Es war eine schmerzhafte Erfahrung für alle Beteiligten rund um das U. S. Mars Exploration Program, als im Dezember 1999 der Mars Polar Lander verloren ging. Bis heute sind die Ursachen des Verschwindens unklar. Nach einem scheinbar perfekten Landeanflug gab es Probleme und die Sonde stürzte ab. Bereits kurz nach dem vermeintlichen Absturz versuchte man mit Hilfe des Mars Global Surveyordie Lande- bzw. Absturzstelle auszumachen. Jedoch war dieses Unterfangen schwerer als angenommen.
Die einzelnen Kriterien des Absturzes mußten in die Fotoauswertungen einfließen. Irreguläre Schatten auf der Oberfläche könnten sich als Fallschirm oder Lander entpuppen. Doch konnte man damals keine eindeutigen Hinweise auf mögliche Überreste des Mars Polar Lander finden. Die möglichen Bildinterpretationen wären zu wage gewesen.

Jahre später, zur Zeit der Mars Exploration Rover Missionen kam der Mars Global Surveyor wieder zum Einsatz. Die Aufnahmen der Landestellen der Rover Missionen konnten nun als Vergleichsmaterial herangezogen werden. Das Material der Fallschirme beider Lander ähnelt sich sehr und wäre optisch nun leichter zu bestimmen. Laut de neuesten Auswertungen besteht sogar die Möglichkeit das der Mars Polar Lander im Großen und Ganzen unversehrt geblieben ist.

Im kommenden Marssommer sollen neue Aufnahmen der vermuteten Absturzstellen gemacht werden, um mehr Informationen über den Zustand und Verbleib des Mars Polar Lander zu erhalten. Auch für laufende und zukünftige Missionen könnte dieser Fund eine wichtige Rolle spielen.

Der Beitrag Mars Polar-Lander gefunden? erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Martin Ollrom. Quelle: UniverseToday.

Zunächst ist eine Rückkehr der Menschheit auf den Mond geplant, ehe die ersten Menschen zum Mars reisen werden, obwohl der Mars der Erde viel ähnlicher ist als der Mond, denn er besitzt eine Atmosphäre, fast gleich lange Tage und große Mengen von gefrorenen Wasser. Zum Vergleich: Wasser wurde noch nicht gefunden und eine Atmosphäre besitzt der Erdtrabant auch nicht. Doch der geringere Abstand zur Erde dürfte die NASA dazu bewegt haben, die Sicherheit der Astronauten hervorzuheben und zuerst den Mond zu erforschen, ehe es zum Mars weitergeht.

„Der Mond ist naturgemäß der erste Schritt“, erklärt das Philip Metzger, ein Mitarbeiter des Kennedy Space Center. „Es ist naheliegend. Wir müssen lernen, zu arbeiten, zu leben und zu forschen ehe wir zu einer langen und riskanten Reise zum Mars aufbrechen können.“ Mond und Mars stellen die Menschen vor ungefähr die gleichen Problemen. Der Mond hat keine Atmosphäre, der Mars eine extrem dünne. Die Temperatur ist auf den Mond rund -240 Grad Celsius und am Mars zwischen -20 und -100 Grad Celsius. Die Schwerkraft ist auf dem Mond ein Sechstel und auf dem Mars ein Drittel der Erdschwerkraft. Auch der Staub dürfte auf beiden Himmelskörpern ein ernst zu nehmender Gegner sein.

„Es gibt Fragen, die wir von hier allerdings nicht beantworten können“, sagt Metzger weiter. „Außerdem haben wir bei einer Mondlandung schon sehr viel mehr Erfahrung als beim Mars, da wir ja schon eine Mondlandung hinter uns haben. Dieses Wissen von damals wird auch hier von enormer Wichtigkeit sein. Bis wir zum Mars fliegen, haben wir noch einige unbemannte Raumsonden vorbereitet und geplant.“
Die NASA hat sich den Mond als erstes Ziel auserkorren. Noch hat Präsident Bush keinen genauen Zeitraum für diese Mondlandung festgelegt, wie es damals Präsident Kennedy machte. Doch es erscheint logisch, dass der Mond bevorzugt wird. Ganz nach dem Motto „Step by Step“ arbeitet sich die Menschheit im Weltraum weiter vor…

Der Beitrag Mond vor Mars erschien zuerst auf Raumfahrer.net.