Quelle: NASA, 15. Dezember 2025

Bislang waren die Versuche, den Kontakt zum Raumfahrzeug wiederherzustellen, nicht erfolgreich.

Obwohl seit dem 4. Dezember keine Telemetriedaten mehr vom Raumfahrzeug empfangen wurden, konnte das Team im Rahmen einer laufenden Kampagne zur wissenschaftlichen Auswertung des Funkverkehrs einen kurzen Ausschnitt der Tracking-Daten vom 6. Dezember wiederherstellen. Die Analyse dieses Signals deutet darauf hin, dass sich das MAVEN-Raumschiff auf unerwartete Weise drehte, als es hinter dem Mars hervorkam. Darüber hinaus lässt die Frequenz des Tracking-Signals vermuten, dass sich die Umlaufbahn von MAVEN verändert haben könnte. Das Team analysiert weiterhin die Tracking-Daten, um die wahrscheinlichsten Szenarien zu verstehen, die zum Signalverlust geführt haben könnten. Die Bemühungen, den Kontakt zu MAVEN wiederherzustellen, werden ebenfalls fortgesetzt.
Die NASA arbeitet auch daran, die Auswirkungen der MAVEN-Anomalie auf die Oberflächenoperationen der NASA-Rover Perseverance und Curiosity zu mildern. Vier Orbiter auf dem Mars, darunter MAVEN, leiten die Kommunikation zur und von der Oberfläche weiter, um die Rover-Operationen zu unterstützen. Der Mars Reconnaissance Orbiter der NASA, Mars Odyssey und der ExoMars Trace Gas Orbiter der ESA (Europäische Weltraumorganisation) bleiben weiterhin in Betrieb. Für die nächsten zwei Wochen der geplanten Oberflächenoperationen organisiert die NASA zusätzliche Überflüge der verbleibenden Orbiter, und die Teams von Perseverance und Curiosity haben ihre täglichen Planungsaktivitäten angepasst, um ihre wissenschaftlichen Missionen fortzusetzen.

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• MAVEN – Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN

Der Beitrag NASA setzt Bemühungen zur Wiederherstellung des Kontakts zu MAVEN fort erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

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.

Quelle: NASA News Release, 19. November 2025

Durch die Beobachtung des Kometen von so vielen Standorten aus hat die NASA die Möglichkeit, mehr über die Unterschiede zwischen 3I/ATLAS und den Kometen unseres Sonnensystems zu erfahren und Wissenschaftlern neue Einblicke in die möglichen Unterschiede zwischen der Zusammensetzung anderer Systeme und unserem eigenen zu geben.

Beobachtungen vom Mars

Die nahesten Aufnahmen des Kometen wurden von einem Raumschiff der NASA vom Mars aus gemacht. Anfang Herbst flog 3I/ATLAS in einer Entfernung von 19 Millionen Meilen am Mars vorbei, wo er von drei Raumschiffen der NASA beobachtet wurde. Der Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) nahm eines der nächsten Bilder des Kometen auf, während der Orbiter MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN) Ultraviolettbilder machte, die Wissenschaftlern helfen werden, die Zusammensetzung des Kometen zu verstehen. Der Rover Perseverance gelang es unterdessen, einen schwachen Blick von der Marsoberfläche aus zu erhaschen.

NASA´s Mars Reconnaissance Mission
Die Kamera „High Resolution Imaging Science Experiment“ (HiRISE) an Bord des Mars Reconnaissance Orbiter der NASA hat dieses Bild des interstellaren Kometen 3I/ATLAS am 2. Oktober 2025 aufgenommen. Zum Zeitpunkt der Aufnahme befand sich der Komet etwa 0,2 Astronomische Einheiten (19 Millionen Meilen oder 30 Millionen Kilometer) vom Raumfahrzeug entfernt.

NASA’s MAVEN Mission
Eine ultraviolette Bildkomposition der Wasserstoffatome, die den Kometen 3I/ATLAS umgeben, das dritte interstellare Objekt, das jemals von Astronomen entdeckt wurde, während es unser Sonnensystem durchquert. Dieses Bild wurde am 28. September 2025 aufgenommen – nur wenige Tage vor der größten Annäherung des Kometen an den Mars – von einem Instrument an Bord der MAVEN-Raumsonde der NASA, die seit 2014 den Mars aus der Umlaufbahn untersucht. Das Instrument, der Imaging Ultraviolet Spectrograph, nimmt Bilder im ultravioletten Bereich des Spektrums auf, um die chemische Zusammensetzung von Objekten zu enthüllen. Das Bild zeigt Wasserstoff, der aus verschiedenen Quellen emittiert wird: der Komet (schwacher Fleck ganz links), Wasserstoff vom Mars (helle Emission rechts) und Wasserstoff, der zwischen den Planeten durch unser Sonnensystem strömt (schwache Emission in der Mitte). Der Spektrograph von MAVEN unterschied den Wasserstoff des Kometen vom interplanetaren und marsianischen Wasserstoff mithilfe eines speziellen Modus, der jede Quelle nach ihrer Geschwindigkeit trennt. Die Wasserstoffemission des Kometen beschränkt sich auf die Position des Kometen am Himmel, weshalb sie klein und rund ist und sich nicht ausdehnt.

NASA’s Perseverance Mission
Der interstellare Komet 3I/ATLAS ist auf zwei Bildern, die am 4. Oktober 2025 mit der Mastcam-Z-Kamera an Bord des Marsrovers Perseverance der NASA aufgenommen wurden, als schwacher Fleck vor einem Sternenhintergrund zu sehen. Zum Zeitpunkt der Aufnahme befand sich der Komet etwa 29,9 Millionen Kilometer vom Rover entfernt, der den Rand des Jezero-Kraters auf dem Roten Planeten erkundete.

Die Sicht der Sonnenbeobachter

Einige der Heliophysik-Missionen der NASA verfügen über die einzigartige Fähigkeit, Bereiche des Himmels in der Nähe der Sonne zu beobachten. Dadurch konnten sie den Kometen 3I/ATLAS verfolgen, als er von der Erde aus gesehen hinter unserer Sonne vorbeizog, was mit bodengestützten Teleskopen nicht möglich gewesen wäre. Das STEREO-Teleskop (Solar Terrestrial Relations Observatory) der NASA nahm vom 11. September bis zum 2. Oktober Bilder auf, und die Mission SOHO (Solar and Heliospheric Observatory) der ESA (Europäische Weltraumorganisation) und der NASA beobachtete den Kometen vom 15. bis zum 26. Oktober. Bilder der NASA-Mission PUNCH (Polarimeter to Unify the Corona and Heliosphere), die Anfang dieses Jahres gestartet wurde, zeigen den Schweif des Kometen während der Beobachtungen vom 20. September bis zum 3. Oktober.
Obwohl bereits Tausende von Kometen beobachtet und entdeckt wurden, ist dies das erste Mal, dass die Heliophysik-Missionen der NASA gezielt ein Objekt beobachtet haben, das aus einem anderen Sonnensystem stammt.

NASA’s SOHO Mission
Ein schwaches Bild des Kometen 3I/ATLAS, aufgenommen von der SOHO-Mission der ESA/NASA zwischen dem 15. und 16. Oktober 2025. Der Komet erscheint als leichte Aufhellung in der Bildmitte.

NASA´s PUNCH Mission
Der Komet 3I/ATLAS erscheint als helles Objekt in der Mitte dieses Bildes, das aus Beobachtungen der NASA-Mission PUNCH vom 20. September bis 3. Oktober 2025 zusammengesetzt wurde, als der Komet etwa 231 bis 235 Millionen Meilen von der Erde entfernt war. Sein Schweif erscheint als kurze Verlängerung nach rechts. Sterne erscheinen als Streifen im Hintergrund.

Asteroidenforscher

Die Raumschiffe Psyche und Lucy der NASA, die sich derzeit auf ihrer jeweiligen Hinreise befinden, um verschiedene Asteroidenziele im gesamten Sonnensystem zu untersuchen, konnten unterwegs 3I/ATLAS beobachten. Am 8. und 9. September machte Psyche vier Beobachtungen des Kometen über einen Zeitraum von acht Stunden aus einer Entfernung von 33 Millionen Meilen. Diese Bilder werden Wissenschaftlern helfen, die Flugbahn des Kometen genauer zu bestimmen. Am 16. September machte Lucy eine Reihe von Aufnahmen aus einer Entfernung von 240 Millionen Meilen. Durch die Überlagerung dieser Bilder lassen sich Details über die Koma und den Schweif des Kometen erkennen.

NASA´s Psyche Mission
Die Psyche-Mission der NASA hat am 8. und 9. September 2025 innerhalb von acht Stunden vier Beobachtungen des interstellaren Kometen 3I/ATLAS durchgeführt, als sich der Komet etwa 53 Millionen Kilometer vom Raumschiff entfernt befand. Die Daten, die vom Multispektral-Imager von Psyche erfasst wurden, helfen Astronomen dabei, die Flugbahn von 3I/ATLAS zu verfeinern und mehr über die schwache Koma oder Gaswolke zu erfahren, die seinen Kern umgibt (siehe vergrößerte Einblendung).

NASA´s Lucy Mission
Der interstellare Komet 3I/ATLAS, in der Mitte eingekreist, aufgenommen vom panchromatischen (Schwarz-Weiß-)Bildgeber L’LORRI an Bord der NASA-Raumsonde Lucy. Dieses Bild entstand durch die Überlagerung einer Reihe von Aufnahmen, die am 16. September 2025 gemacht wurden, als der Komet auf den Mars zuraste. Lucy befand sich zu diesem Zeitpunkt 240 Millionen Meilen von 3I/ATLAS entfernt und war auf dem Weg, acht Asteroiden zu erforschen, die sich eine Umlaufbahn mit Jupiter teilen. Die L’LORRI-Kamera hat die Koma des Kometen, den unscharfen Gas- und Staubhalo, der 3I/ATLAS oben umgibt, und seinen Schweif, eine Gaswolke, die rechts vom Kometen fließt, aufgenommen. Dieses Bild umfasst etwa 11 Bogenminuten des Himmels, was ungefähr einem Drittel der Breite des Vollmondes entspricht. Der Norden des Sonnensystems ist oben.

Das von der NASA finanzierte ATLAS-Teleskop (Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System) in Chile entdeckte 3I/ATLAS am 1. Juli. Später im selben Monat wurde es vom Hubble-Weltraumteleskop der NASA beobachtet. Im August nahmen sowohl das James-Webb-Teleskop der NASA als auch SPHEREx (Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization and Ices Explorer) Bilder auf.
Der Komet 3I/ATLAS wird der Erde am Freitag, dem 19. Dezember, mit einer Entfernung von 170 Millionen Meilen am nächsten kommen, was fast der doppelten Entfernung zwischen Erde und Sonne entspricht. Das Raumschiff der NASA wird den Kometen weiterhin beobachten, während er seine Reise durch das Sonnensystem fortsetzt und im Frühjahr 2026 die Umlaufbahn des Jupiter passiert.

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• Interstellare Objekte

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: NASA.

Für NASAs nächsten Marsrover mit der Bezeichnung Mars 2020 Rover soll der Orbiter MAVEN als Vermittlungsstelle bei der Kommunikation mit der Erde fungieren. MAVEN kreist bereits rund vier Jahre um den Mars und wurde bislang insbesondere entsprechend seiner Bezeichnung eingesetzt. MAVEN steht für Mars Atmosphere and Volatile Evolution. Die Messungen der Instrumente an Bord von MAVEN waren der Beantwortung einer Reihe von Fragen zur Atmosphäre des Planeten Mars und ihrer Entwicklung gewidmet.

Wissen wollte man, welche Rolle flüchtige organische Substanzen für die Marsatmosphäre im Verlauf der Zeit spielten. Außerdem war die Bestimmung des aktuellen Status der oberen Atmosphärenschichten und der Ionosphäre des Planeten, und deren Wechselwirken mit dem Sonnenwind vorgesehen. Die Erfassung der derzeitigen Verlustraten von Gasen und Ionen vom Planeten in den Weltraum stand auf dem Plan sowie die Bestimmung des Anteils stabiler Isotope in der Marsatmosphäre.

Zuletzt war MAVEN auf einer als Science Orbit bezeichneten Bahn unterwegs, deren der Marsoberfläche nächstliegender Bahnpunkt in rund 150 Kilometern Höhe lag. Der am weitesten von der Oberfläche entfernte Bahnpunkt lag in etwa 6.200 Kilometern Höhe. Für eine Marsumrundung benötigte MAVEN auf dieser Bahn rund viereinhalb Stunden.

Die jetzt begonnene Kampagne zur Bahnabsenkung hat eine Bahn zum Ziel, deren vom Mars entferntester Bahnpunkt in nur noch rund 4.500 Kilometern Höhe liegt. Auf den ersten Blick scheint das keine bedeutende Änderung zu sein, auf die Signalstärke von Funkverbindungen hat sie maßgeblichen Einfluss. Dr. Bruce Jakosky, leitender Wissenschaftler des MAVEN-Projekts an der Univeristät Colorado in Boulder, erklärte: „Es verhält sich wie bei der Benutzung eines Mobiltelefons: Je näher am Mobilfunkmast man sich befindet, um so stärker ist das Funksignal“. Anders formuliert: Je kürzer der Abstand zur Sendeantenne, desto mehr Balken auf dem Handy. Für MAVEN und den Mars 2020 Rover bedeutet das: Bessere Signalstärken bei der Kommunikation durch geringeren Abstand zwischen den beiden Geräten.

Stärkere Signale sind nicht der einzige Vorteil, den die Bahnabsenkung mit sich bringt. Die Reduzierung um rund 1.500 Kilometer bedeutet auch, dass Verbindungen zwischen MAVEN und dem Rover öfter möglich werden. Bisher absolvierte MAVEN etwa 5,3 Marsumrundungen täglich, künftig werden es rund 6,8 pro Tag sein. Wenn MAVEN nicht gerade als Kommunikationsrelais für den künftigen Rover im Einsatz ist, soll er weiter zur Erforschung von Struktur und Zusammensetzung der oberen Marsatmosphäre benutzt werden. „Wir haben eine dynamische Wissenschaftsmission für viele kommende Jahre geplant.“, teile Dr. Jakosky mit.

Um den Orbit abzusenken, bedient man sich eines Verfahrens, das sich Aerobraking nennt. Dabei werden Oberflächen der Raumsonde als Flächen zur Verzögerung durch den Widerstand der Restatmosphäre in großen Höhen benutzt – nach dem gleiche Prinzip, das auch das Funktionieren sogenannter Luftbremsen an Flugzeugen ermöglicht.

Zunächst wird man mit Hilfe von an Bord von MAVEN befindlichen Triebwerken den tiefsten Bahnpunkt des derzeitigen Orbits weiter absenken. Rund 360 Marsumrundungen in den nächsten zweieinhalb Monaten sollen dann für eine Abbremsung des Orbiters bei seinen Durchgängen durch die Restatmosphäre sorgen. Der geringste Abstand zur Marsoberfläche liegt dabei laut Plan im Bereich von 125 Kilometern über der Oberfläche. Bei den Manövern wird der Orbiter von zwei Kontrollzentren am NASA-Labor für Strahlantrieb (Jet Propulsion Lab, JPL) im kalifornischen Pasadena und bei Lockheed Martin in Littleton im US-Bundesstaat Colorado überwacht.

Vorgesehen ist, dass MAVEN im Mai 2019 den sogenannten science and relay orbit erreicht. Dieser Orbit besitzt einen der Marsoberfläche nächstliegenden Bahnpunkt in rund 150 Kilometern Höhe und einen am weitesten von der Oberfläche entfernten Bahnpunkt bei etwa 4.500 Kilometern Höhe. Für eine Marsumrundung wird MAVEN auf dieser Bahn dann rund dreieinhalb Stunden brauchen.

Bei der Planung des Aerobrakings konnte man auf einen breiten Fundus von Vorerfahrungen zurückgreifen. Bereits neun mal war die Bahn von MAVEN durch tieferes Eintauchen in die Atmosphäre verändert worden, damit der Orbiter spezielle Messaufgaben erfüllen kann. Dabei konnten Daten gewonnen werden, die dafür sprechen, dass Sonnenwind und Weltraumstrahlung für den Verlust eines großen Teils einer früheren Marsatmosphäre gesorgt haben, was zu einer Veränderung des Planeten von einem warmen, feuchten zu einem trockenen Ort führte.

Die ursprünglich für MAVEN angesetzte Missionsdauer betrug zwei Jahre, das Raumfahrzeug arbeitet aber noch normal. Der an Bord befindliche Treibstoff reicht vermutlich mindestens bis ins Jahr 2030. Die NASA beabsichtigt, die Relaiskapazität von MAVEN so lange wie möglich zu nutzen. Mit der Kommunikationsnutzlast an Bord des Orbiters waren bereits einige Verbindungen zum aktuell auf der Marsoberfläche aktiven Rover Curiosity hergestellt worden.

Update 14. Februar 2019:
Das erste Manöver zur Bahnänderung bewirkte eine Geschwindigkeitsänderung um rund 3 Meter pro Sekunde, gab die NASA am 14. Februar 2019 bekannt. Der dem Mars nächstliegende Bahnpunkt wurde dabei um rund 20 Kilometer auf 131 Kilometer über der Oberfläche abgesenkt. Dort beträgt die Dichte der Marsatmosphäre rund 3,1 kg/km³. Der von der Oberfläche am weitesten entfernte Bahnpunkt liegt derzeit bei rund 5.900 Kilometern.

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• MAVEN – Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN

Der Beitrag MAVEN: Orbitanpassung für Mars 2020 Rover erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: NASA, ESA, Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, CIOC, The Planetary Society, Wikipedia.

Eigentlich handelt es sich bei dem bereits am 3. Januar 2013 von dem australischen Astronomen Robert H. McNaught entdeckten Kometen „C/2013 A1 (Siding Spring)“ um einen eher unspektakulären Kometen, welcher derzeit eine scheinbare Helligkeit von lediglich etwa 10,5 bis 11 mag erreicht. Für eine erfolgreiche Beobachtung ist also ein leistungsstarkes Teleskop nötig. Erschwert wird eine solche Beobachtung zudem durch die Position, welche der Komet von Mitteleuropa aus betrachtet derzeit am Himmel einnimmt. Er bewegt sich gegenwärtig zwischen den Sternbildern Schütze und Skorpion und befindet sich somit am abendlichen Himmel nur sehr tief über dem südlichen Horizont. Für Amateurastronomen stellt der Komet Siding Spring somit kein verlockendes Beobachtungsziel dar.

Vollkommen anders gestaltet sich die Situation dagegen für die professionellen Astronomen und Wissenschaftler, deren Augenmerk zur Zeit mit wachsender Spannung auf den Kometen Siding Spring gerichtet ist. Der Grund hierfür ist die Bahn, auf der sich dieser Komet gegenwärtig durch das innere Sonnensystem bewegt.

Kometen sind Überreste aus der Entstehungsphase unseres Sonnensystems, welche sich auf elliptischen Umlaufbahnen um die Sonne bewegen. Die langperiodischen Kometen, zu denen auch C/2013 A1 (Siding Spring) zählt, entstammen der sogenannten Oortschen Wolke – einem Bereich des äußersten Sonnensystems, welcher vermutlich die Heimat von mehreren 100 Milliarden Kometen darstellt. Weit entfernt von der Sonne haben sich die dort befindlichen Kometen seit der Geburtsstunde unseres Sonnensystems kaum verändert. Durch gravitative Störungen werden die Umlaufbahnen der dortigen Kometen allerdings gelegentlich verändert, wodurch einige von ihnen in das innere Sonnensystem abgelenkt werden können. Die dabei erreichten Umlaufperioden dieser Kometen können dann von einigen zehntausend Jahren bis hin zu mehreren Millionen Jahren betragen.

Den Großteil ihrer Existenz fristen diese auch als ’schmutzige Schneebälle‘ bezeichneten Objekte jedoch fernab der Sonne als kalte, nahezu unveränderliche Brocken aus Eis, Staub und gefrorenen Gasen. Erst wenn sich ein Komet auf seiner langgezogenen Umlaufbahn der Sonne bis auf eine Entfernung von etwa fünf Astronomischen Einheiten – dies entspricht in etwa 750 Millionen Kilometern – nähert, setzt eine zunächst langsam ablaufende Verwandlung ein.

Aufgrund der steigenden Temperaturen sublimieren die leichtflüchtigen Bestandteile des Kometenkerns – in erster Linie handelt es sich dabei um gefrorenes Wasser, Kohlenstoffdioxid, Methan und Ammoniak – und entweichen mit Geschwindigkeiten von bis zu einigen hundert Metern in der Sekunde in das umgebende Weltall. Dabei reißen diese freigesetzten Gase regelrechte Fontänen aus Staub mit sich. Diese Teilchen formen zunächst eine Koma, welche den Kometenkern vollständig einhüllt. Aus dieser Kometenkoma entwickelt sich aufgrund des von der Sonne ausgehenden Strahlungsdrucks anschließend auch ein ‚Schweif‘, welcher den Kometen ihr charakteristisches Aussehen verleiht.

Allerdings sind die dabei ablaufenden Prozesse längst noch nicht bis ins letzte Detail verstanden. Welche Faktoren setzen diesen Ausstoß von Gas und Staub in Gang? Wie entwickelt sich die Aktivität? Und welche Prozesse auf der Oberfläche und im Inneren des Kometenkerns spielen dabei welche Rolle? Durch die Untersuchung des Kometen Siding Spring erhoffen sich die Wissenschaftler Antworten auf einige dieser Fragen. Hierbei kommt ihnen ein Zufall zu Hilfe.

Der Mars bekommt Besuch
Am Abend des 19. Oktober 2014 wird der Komet C/2013 A1 (Siding Spring) auf seinem Weg durch das innere Sonnensystem den äußeren Nachbarplaneten der Erde – den Mars – um 20:27 MESZ in einer Entfernung von lediglich 139.500 Kilometern passieren. Dies entspricht weniger als einem Drittel der Entfernung, welche zum Beispiel den Mond von der Erde trennt. Bei diesem Ereignis handelt es sich zugleich um die engste jemals beobachtete Passage eines Kometen an einem Planeten.

Zum Vergleich: Die dichtste jemals beobachtete Passage eines Kometen an der Erde erfolgte in einer Entfernung von etwa 2,2 Millionen Kilometern. Allerdings standen den Astronomen damals – diese Passage des Kometen Lexell erfolgte bereits am 1. Juli 1770 – nur sehr begrenzte Möglichkeiten zur Beobachtung dieses Himmelskörpers zur Verfügung.

Ganz anders gestaltet sich die Situation allerdings in der Gegenwart. Trotz der großen Entfernung von rund 240 Millionen Kilometern, in der sich der Komet derzeit von der Erde befindet, kann dieser sowohl mit erdgestützten Großteleskopen als auch mit verschiedenen Weltraumteleskopen eingehend untersucht werden. Ein nochmals deutlich besserer Blick auf Siding Spring bietet sich für die Wissenschaftler dagegen direkt vom Mars aus. Gegenwärtig befinden sich gleich fünf aktive Orbiter in Umlaufbahnen um unseren Nachbarplaneten. Außerdem sind zwei Rover auf der Marsoberfläche aktiv. Diesen Marsorbitern und -rovern bietet sich die einzigartige Gelegenheit, dieses seltene Schauspiel ganz aus der Nähe zu verfolgen. In den kommenden Tagen sollen deshalb die Messinstrumente, mit denen die ‚Mars-Kundschafter‘ ausgestattet sind, dazu genutzt werden, um den Kometen Siding Spring eingehender zu untersuchen.

Der Komet ist derzeit mit einer mehrere zehntausend Kilometer durchmessenden Koma umgeben. Es wird erwartet, dass während der Passage des Kometen Gaspartikel und Staubteilchen aus der Koma und dem Schweif des Kometen in die Marsatmosphäre eintreten und dabei mit dieser interagieren. Außerdem erhoffen sich die Wissenschaftler Erkenntnisse über den vermutlich nur wenige Kilometer durchmessenden Kern des Kometen.

Geplante Untersuchungen der NASA
Die beiden von der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA betriebenen Marsrover Opportunity und Curiosity werden so zum Beispiel versuchen, mit ihren Kameras Aufnahmen des Kometen anzufertigen. Obwohl die dichteste Annäherung des Kometen von diesen beiden Rovern aus betrachtet während des Tages erfolgt erscheint diese Absicht erfolgversprechend. Der Komet soll – vom Mars aus betrachtet – eine Helligkeit von bis zu minus sechs Magnitude erreichen. Damit wäre er heller als der Planet Venus, der – von der Erde aus betrachtet – eine Helligkeit von bis zu -4,6 mag erreichen kann. Außerdem soll von diesen beiden Rovers der Nachthimmel über den jeweiligen Operationsgebieten abgebildet werden. Auf diesen Aufnahmen, so die Erwartungen der beteiligten Wissenschaftler, sind dann eventuell Meteore zu erkennen, bei denen es sich um in die Marsatmosphäre eintretende Staubteilchen des Kometen handeln könnte.

Die besten Aufnahmen des Kometen Siding Spring sind allerdings von der HiRISE-Kamera, einem der sechs wissenschaftlichen Instrumente an Bord des Marsorbiters Mars Reconnaissance Orbiter (kurz MRO) zu erwarten. Dieser ebenfalls von der NASA betriebene Marsorbiter konnte zuletzt im Herbst 2013 den Kometen C/2012 S1 (ISON) abbilden, welcher sich zu diesem Zeitpunkt in einer Entfernung von etwa 11 Millionen Kilometern zum Mars befand. Auch die ebenfalls auf dem MRO befindlichen, allerdings deutlich niedriger auflösenden Kamerasysteme CTX, MARCIE und MCS sollen zur Abbildung der Koma des Kometen genutzt werden.

Weitere Daten soll zudem das CRISM-Spektrometer (kurz für „Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars“) des MRO liefern. Das CRISM ist ein abbildendes Spektrometer, welches eigentlich für die Untersuchung von auf der Marsoberfläche abgelagerten Mineralien ausgelegt ist. Allerdings – so die Erwartung der Marsforscher – sollte dieses Instrument auch in der Lage sein, Informationen über die in der Koma und dem Schweif von Siding Spring enthaltenen Gas- und Staubpartikel zu liefern.

„Mit etwas Glück werden wir die Verteilung der verschiedenen Gase messen können und zudem auch etwas über die Natur des Staubes lernen“, so David Humm vom Applied Physics Laboratory an der Johns Hopkins University (JHU/APL) in Laurel im US-Bundesstaat Maryland, einer der am CRISM-Spektrometer beteiligten Wissenschaftler.

Auch der NASA-Marsorbiter Mars Odyssey, welcher sich bereits seit dem 24. Oktober 2001 in einer Marsumlaufbahn befindet und somit der derzeit ‚dienstälteste‘ Marsorbiter ist, wird seine zwei noch einsatzfähigen Instrumente nutzen, um zusätzliche Daten über die Koma des Kometen zu gewinnen.
Bei dem dritten für die Untersuchung von Siding Spring einzusetzenden NASA-Orbiter handelt es sich um die auf die Untersuchung der Marsatmosphäre spezialisierte Raumsonde MAVEN, welche den Mars erst am 22. September 2014 erreicht hat. Derzeit befindet sich die Raumsonde noch in einer „Check-Out-Phase“, in deren Verlauf der allgemeine Zustand überprüft und die Einsatzfähigkeit der Instrumente bestätigt werden soll. Sofern dabei keine unvorhergesehenen Probleme auftreten sollen auch drei der insgesamt acht Instrumente von MAVEN genutzt werden, um den Kometen und speziell dessen Interaktion mit der Marsatmosphäre zu untersuchen. Mit einem abbildenden UV-Spektrometer sollen dabei Spektraldaten des Kometen gewonnen werden. Außerdem soll MAVEN ermitteln, ob und – wenn ja – in welchem Umfang Methan und Wasserstoff von dem Kometen in die Marsatmosphäre transferiert wird und ob sich durch diese Prozesse deren Zusammensetzung verändert.

Europa hat ebenfalls einen Logenplatz
Ein weiterer ‚Veteran‘ in der derzeitigen Flotte der Marsorbiter ist die von der europäischen Weltraumagentur ESA betriebene Raumsonde Mars Express, welche sich bereits seit dem 25. Dezember 2003 in einer Umlaufbahn um den Mars befindet und unseren Nachbarplaneten seitdem mit sieben wissenschaftlichen Instrumenten untersucht. Neben der High Resolution Stereo Camera soll in den kommenden Tagen unter anderem der Teilchendetektor ASPERA-3 eingesetzt werden. Dieses Instrument dient der Analyse der Wechselwirkung der Marsatmosphäre mit dem interplanetaren Medium und misst dabei geladene und ungeladene Teilchen in der Atmosphäre und der Umgebung unseres Nachbarplaneten.

„ASPERA-3 wird während des gesamten Vorbeifluges aktiv sein“, so Dr. Markus Fränz vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS) in Göttingen/Niedersachsen. „Wir erwarten, dass sich der Kometenschweif und die Marsatmosphäre zum Teil vermischen werden.“ Die Wissenschaftler gehen aufgrund von Computersimulationen davon aus, dass der Komet Siding Spring während der Phase des Vorbeifluges an dem Mars pro Sekunde rund 100 Kilogramm fremden Materials in die Marsatmosphäre einbringen wird. „Diese geringen Teilchendichten machen die Messungen zu einer großen Herausforderung“, so Dr. Fränz weiter.

Dennoch erwarten die Wissenschaftler, dass sie verfolgen können, wie sich die Zusammensetzung der Marsatmosphäre durch das von dem Kometen freigegebene Material geringfügig verändern wird. Neben anderen Ionen und Molekülen müsste das ASPERA-Instrument zum Beispiel Wassermoleküle aufspüren können, welche in den obersten Schichten der Marsatmosphäre normalerweise nur in einem geringen Umfang vorkommen. Durch die ASPERA-3-Messungen sollen die Bestandteile des Kometenschweifs identifiziert werden. „Die Zusammensetzung des Schweifs von Siding Spring auf diese Weise zu entschlüsseln, liefert uns ein weiteres Puzzleteil zum Verständnis der Entstehung unseres Sonnensystems“, so Dr. Fränz.

Der indische Marsorbiter Mangalyaan
Bei dem fünften für die Untersuchung des Kometen „C/2013 A1 (Siding Spring)“ einzusetzenden Marsorbiters handelt es sich um die Raumsonde Mangalyaan, welche den Mars am 24. September 2014 und somit lediglich zwei Tage nach der Raumsonde MAVEN erreichte. Die Mars Orbiter Mission (kurz MOM) – so der offizielle Name dieser Mission – ist eine Raumsonde der indischen Raumfahrtbehörde ISRO.
Die Mars Orbiter Mission wird von der ISRO als ‚Technologiedemonstrations-Mission‘ bezeichnet, mit der nachgewiesen werden soll, dass Indien über das Wissen und die technischen Fähigkeiten verfügt, eine Raumsonde in den Orbit eines anderen Planeten zu entsenden. Vorlage für MOM war der indische Mondorbiter Chandrayaan-1, welcher den Mond unseres Heimatplaneten von November 2008 bis zum August 2009 umkreiste. MOM soll den Mars über einen Zeitraum von mindestens sechs Monaten umkreisen und dabei mit insgesamt fünf Instrumenten die Atmosphäre und das Wetter des Mars untersuchen. Als ‚wissenschaftliche Zugabe‘ erhoffen sich die indischen Wissenschaftler Erkenntnisse über den Verbleib des einstmals flüssigen Wassers auf der Oberfläche unseres Nachbarplaneten und über das eventuell in der Atmosphäre enthaltene Methan.

Die ISRO will den Kometen mit der an Bord des Orbiters befindlichen „Mars Color Camera“ abbilden und zudem Messungen bezüglich der in der Koma enthaltenen Gase durchführen. Die diesbezüglichen wissenschaftlichen Messungen sollen mit den Messungen des NASA-Orbiters MAVEN koordiniert werden.

„Jeder Komet ist ein wenig anders“, so Dr. Fränz. „Indem wir möglichst viele genau untersuchen, können wir uns ein immer besseres Bild von ihrem Entstehungsort machen.“ Die Untersuchung des Kometen C/2013 A1 (Siding Spring) bei seiner Marspassage könnte dabei helfen, die Natur dieser immer noch rätselhaften Himmelskörper weiter zu entschlüsseln. Besonders interessant ist dabei die Tatsache, dass der Komet Sinding Spring der erste durch Raumsonden untersuchte Komet sein wird, welcher direkt aus der Oortschen Wolke stammt.

Gefahr für die Raumsonden
Allerdings birgt diese dichte Begegnung zwischen dem Mars und dem Kometen C/2013 A1 (Siding Spring) für die Wissenschaftler nicht nur eine einmalige Gelegenheit für die Untersuchung des Kometen – sie beinhaltet zugleich auch ein gewisses Gefahrenpotential für die Marsorbiter. Hierfür verantwortlich sind die Staubpartikel, welche von der Oberfläche des Kometenkerns in das umgebende Weltall entweichen und dabei entlang der Kometenbahn einen sich langsam immer weiter ausdehnenden Staubschweif bilden.

Etwa 90 Minuten nach der dichtesten Annäherung des Kometenkerns an den Mars wird sich unser Nachbarplanet der Bahn des Kometen bis auf eine Entfernung von etwa 28.000 Kilometern nähern. Ungefähr zu diesem Zeitpunkt ist die Gefahr am größten, dass Staubpartikel des Kometen, welche sich dabei mit einer Geschwindigkeit von 56 Kilometern pro Sekunde relativ zum Mars und den ihn umkreisenden Raumfahrzeugen bewegen, mit den Orbitern kollidieren. Selbst diese normalerweise nur mikroskopisch kleinen und entsprechend massearmen Partikel könnten dabei aufgrund der hohen Aufprallgeschwindigkeiten zu ernsthaften Beschädigungen führen. Neben den empfindlichen Optiken der Messinstrumente sind dabei besonders die großflächigen, für die Energieversorgung benötigten Solarzellenausleger einem erhöhten ‚Trefferrisiko‘ ausgesetzt. Im schlimmsten Fall könnten solche Kollisionen zum Ausfall einer Raumsonde führen.

Modellrechnungen führten Ende des vergangenen Jahres zu dem Schluss, dass der Mars während der Kometenpassage pro Quadratmeter im Durchschnitt von einem Staubteilchen getroffen werden könnte. Für den ESA-Orbiter Mars Express, welcher selbst in einer optimalen Lageausrichtung immer noch eine ‚Angriffsfläche‘ von etwa drei Quadratmetern bietet, hätte dies zum Beispiel bedeutet, dass er von bis zu drei Staubteilchen getroffen werden könnte.
Um dieses Risiko so weit wie möglich zu minimieren haben die für die Steuerung der Raumsonden verantwortlichen Mitarbeiter der beteiligten Weltraumagenturen die Umlaufbahnen der Marsorbiter durch gezielte Schubmanöver so weit verändert, dass diese sich während der Phase der dichtesten Annäherung an den Staubschweif des Kometen auf der anderen Seite des Planeten befinden werden und den Mars dabei als eine Art ’natürlichen Schutzschild‘ nutzen. Der NASA-Orbiter MRO hat entsprechende Orbitkorrekturmanöver bereits am 2. Juli und am 27. August durchgeführt, Mars Odyssey am 5. August. Bei dem erst kürzlich eingetroffene Orbiter MAVEN erfolgte ein entsprechendes Orbitkorrekturmanöver am 9. Oktober.

Bereits zwei Tage zuvor wurde der Orbit der Raumsonde Mangalyaan so verändert, dass sich diese zum Zeitpunkt der dichtesten Annäherung des Kometen an den Mars auf der von dem Kometen abgewandten Seite des Planeten in einer Höhe von rund 400 Kilometern über der Marsoberfläche bewegen wird. Und auch der ESA-Marsorbiter Mars Express absolvierte im Sommer ein Korrekturmanöver, durch welches er sich in dem betreffenden Zeitraum hinter dem Mars befinden wird.

Im Sommer dieses Jahres wurde dann auch der Wert bezüglich der zu erwartenden ‚Trefferraten‘ korrigiert. Basierend auf neuen Berechnungen, welche die aktuelle Aktivität des Kometen und die Verteilung des Staubschweifes mit einbeziehen, wird die Trefferwahrscheinlichkeit für Mars Express derzeit mit einem Wert von nur noch 1:300.000 angegeben. Die Phase der ‚größten Gefahr‘ für die Flotte der Marsorbiter wird außerdem nur wenige Minuten andauern. Bereits nach etwa 20 Minuten wird die Teilchendichte des Staubschweifes wieder deutlich abfallen, da sich der Mars aufgrund seiner Umlaufbewegung um die Sonne immer weiter von dem Zentrum des sich langsam ausbreitenden Schweifs entfernt.

Keine Gefahr für die Rover
Die beiden Marsrover Opportunity und Curiosity sind dagegen vor dem Kometen Siding Spring und dessen Staubschweif gut geschützt. Trotz ihrer geringen Dichte bietet die dünne Marsatmosphäre einen ausreichenden Schutz und wird verhindern, dass die von C/2013 A1 (Siding Spring) ausgehenden Staubpartikel die Marsoberfläche erreichen.

Die nächsten Tage bleiben auf jeden Fall spannend. Werden die den Mars umkreisenden Raumsonden die Marspassage von Siding Spring – wie erhofft – unbeschadet überstehen? Die folgenden Monate werden die an den einzelnen Missionen beteiligten Wissenschaftler dann mit der Auswertung der Daten verbringen. Erste Erkenntnisse dieses einmaligen Ereignisses sollen bereits im Dezember 2014 während der diesjährigen Herbsttagung der American Geophysical Union in San Francisco/Kalifornien präsentiert werden.

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• C/2013 A1 (Siding Spring)
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Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: JPL. Vertont von Peter Rittinger.

Bereits am 3. Januar 2013 entdeckte der australische Astronom Robert H. McNaught auf den Aufnahmen eines Teleskops des Siding-Spring-Observatoriums einen neuen Kometen. Erste Berechnungen der Umlaufbahn ergaben, dass sich dieser mit dem Namen „C/2013 A1 (Siding Spring)“ versehene Komet am 19. Oktober 2014 unserem äußerem Nachbarplaneten – dem Mars – bis auf eine Entfernung von lediglich rund 110.000 Kilometern nähern wird. Zeitweise wurde es sogar für möglich gehalten, dass der Komet mit dem Mars kollidiert (Raumfahrer.net berichtete).

Diese Möglichkeit einer Kollision kann aufgrund aktueller Beobachtungsdaten mittlerweile ausgeschlossen werden. C/2013 A1 (Siding Spring) wird den Mars an diesem Tag vielmehr in einer Entfernung von etwa 138.000 Kilometern passieren. Die dichteste Annäherung wird dabei mit einem derzeit aktuellen Unsicherheitsfaktor von etwa zwei Minuten um 19:28 Uhr MEZ erfolgen.

Trotzdem handelt es sich hierbei um ein in der menschlichen Geschichte sozusagen bisher einmaliges Ereignis, denn der Vorbeiflug wird in einer Entfernung erfolgen, welche in etwa lediglich einem Drittel des Abstandes zwischen Erde und Mond entspricht. Dieser Komet wird sich dem Mars somit etwa zehn Mal dichter annähern, als dies bei allen bekannten Kometen in der Vergangenheit im Fall einer Passage an der Erde der Fall war. Es ist sogar gut möglich, dass der Mars dabei von der ausgedehnten Koma des Kometen erreicht wird.

Selbstverständlich wird C/2013 A1 (Siding Spring) auf seinem Weg durch das innere Sonnensystem unter der ständigen Beobachtung von irdischen Astronomen stehen. Das Weltraumteleskop WISE konnten den Kometen in den letzten Wochen bereits erfolgreich abbilden. Die entsprechenden Aufnahmen zeigen, dass C/2013 A1 (Siding Spring) eine zunehmende Aktivität aufweist und damit begonnen hat, eine schwache Koma auszubilden. Über einen „Logenplatz“ werden im Oktober 2014 jedoch speziell die derzeit in der Marsumlaufbahn beziehungsweise auf dessen Oberfläche aktiven Orbiter und Rover verfügen.

Kometenbeobachtung vom Mars
Die besten Aufnahmen sind dabei von der HiRISE-Kamera, einem der sechs wissenschaftlichen Instrumente an Bord des Marsorbiters Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) zu erwarten. Dieser von der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA betriebene Marsorbiter konnte zuletzt im Herbst 2013 dem Kometen C/2012 S1 (ISON) abbilden, welcher sich zu diesem Zeitpunkt in einer Entfernung von etwa 11 Millionen Kilometern zum Mars befand (Raumfahrer.net berichtete). Zwei weitere Orbiter, der ebenfalls von der NASA betriebene Mars Odyssey und der ESA-Marsorbiter Mars Express, sollen ebenfalls für die Beobachtung von „Siding Spring“ eingesetzt werden.
Nicht für diese Beobachtungen genutzt werden können dagegen die beiden zukünftigen Marsorbiter MAVEN – eine weitere NASA-Mission – und Mars Orbiter Mission (kurz „MOM“, auch als „Mangalyaan“ bekannt) – eine Mission der indischen Raumfahrtbehörde ISRO – welche sich derzeit beide noch auf dem Weg zum Mars befinden und diesen erst unmittelbar vor dessen Zusammentreffen mit „Siding Spring“ erreichen werden.

Aber auch die beiden derzeit auf der Planetenoberfläche aktiven Marsrover Opportunity und Curiosity werden ihre Kamerasysteme im Oktober auf den Kometen ausrichten und dabei versuchen, diesen abzulichten. Zudem sollen beide Rover bei passenden Gelegenheiten den Nachthimmel abbilden und nach Meteoren Ausschau halten, deren Häufigkeit ein Indikator für die Anzahl von Staubpartikeln sein wird, welche sich im Schweif des Kometen befinden und bei der Annäherung an den Mars in die Planetenatmosphäre eintreten werden.

Diese Beobachtungen aus unterschiedlichen Blickwinkeln sollen den Wissenschaftlern dabei helfen, mehr über den Kern des Kometen – speziell über dessen Form und Größe, über dessen Rotationsgeschwindigkeit, die Zusammensetzung und über die Entwicklung seiner Aktivität – in Erfahrung zu bringen. Des weiteren kann so eventuell erforscht werden, welche Einflüsse die Kometenpartikel auf die obere Atmosphärenschicht des Mars ausüben.

„Diese Partikel könnten die Atmosphäre erwärmen und zu einer [minimalen] Ausdehnung führen“, so Rich Zurek, der leitende Wissenschaftler des Mars-Programms der NASA. Verschiedene Infrarot-Spektrometer, mit denen die Orbiter MRO und Mars Odyssey ausgestattet sind, sollen entsprechende Daten liefern.

Gefahr für die Orbiter
Allerdings birgt diese dichte Begegnung zwischen dem Mars und dem Kometen C/2013 A1 (Siding Spring) auch ein gewisses Gefahrenpotential für die Marsorbiter. Hierfür verantwortlich sind die Staubpartikel, welche von der Oberfläche des Kometenkerns in das umgebende Weltall entweichen und dabei mit hohen Geschwindigkeiten auf die Orbiter treffen könnten. Selbst diese normalerweise nur mikroskopisch kleinen Partikel könnten dabei aufgrund der hohen Aufprallgeschwindigkeiten zu ernsthaften Beschädigungen führen. Aus diesem Grund hat die NASA jetzt damit begonnen, sich auf das Eintreffen des Kometen vorzubereiten und gegebenenfalls Sicherheitsmaßnahmen einzuleiten.

Entscheidend für eine genaue Gefahrenabschätzung und die Planung der weiteren Vorgehensweise ist letztendlich die Entwicklung der Aktivität des Kometen bei dessen weiteren Annäherung an die Sonne. „Unsere Pläne, die Raumsonden für die Beobachtung des Kometen Siding Spring einzusetzen, gehen Hand in Hand mit den Vorbereitungen, um die Sonden eventuell auch schützen zu können“, so Rich Zurek.

„Es ist gegenwärtig noch zu früh, um abschätzen zu können, wie gefährlich Siding Spring für die Raumsonden sein wird“, so Soren Madsen vom Jet Propulsion Laboratory der NASA in Pasadena/Kalifornien, der technische Leiter des NASA-Marsprogramms. „Er könnte sich zu einer großen Gefahr entwickeln oder gar kein Risiko darstellen – oder irgendetwas dazwischen.“ Im April, spätestens im Mai 2014 wird sich der Komet der Sonne soweit genähert haben, dass das bisher auf der Oberfläche des Kometenkerns abgelagerte Wassereis verdampft und bei der Freisetzung in den umgebenden Weltraum Staubpartikel mit sich reißt. Spätestens ab dann werden belastbare Aussagen über die zu erwartende Freisetzungsrate von Staub möglich sein.

„Würden wir erst im Mai eine potentielle Gefahr erkennen, dann wäre es allerdings zu spät, um unsere entsprechende Reaktion zu planen“, so Soren Madsen.

Mögliche Vorsichtsmaßnahmen wären eine Veränderung der Umlaufbahnen der Orbiter um den Mars. Diese würden sich dann zum Zeitpunkt der dichtesten Annäherung des Kometen auf der anderen Seite des Planeten befinden und durch diesen vor den Staubpartikeln abgeschirmt sein. Je früher eine solche Orbitänderung erfolgt, desto treibstoffsparender würde diese Bahnkorrektur ausfallen. Eine weitere denkbare Schutzmaßnahme besteht darin, dass die Sonden so ausgerichtet werden, dass deren empfindlichsten Bauteile in der kritischen Phase von dem Kometen wegweisen und deshalb nicht von Staubpartikeln getroffen werden können. Hierbei sind allerdings weitere Kriterien wie zum Beispiel die Energieversorgung – die Solarzellen müssen auf die Sonne gerichtet sein – oder die Kommunikation mit der Erde – die Antennen müssen hierzu in Richtung Erde zeigen – berücksichtigt werden.

Je früher entsprechende Maßnahmen ergriffen werden, desto effizienter werden diese dann auch ausfallen. Aufgrund der vielen Unwägbarkeiten beginnen die Wissenschaftler bereits jetzt damit, die Größe der Staubpartikel und deren Freisetzungsrate eingehend zu analysieren.

Keine Gefahr für die Rover
Die beiden Marsrover Opportunity und Curiosity sind dagegen vor dem Kometen Siding Spring und dessen Staubschweif gut geschützt. Trotz ihrer geringen Dichte bietet die dünne Marsatmosphäre einen ausreichenden Schutz und wird verhindern, dass die von C/2013 A1 (Siding Spring) ausgehenden Staubpartikel die Marsoberfläche erreichen.

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Ein Beitrag von Michael Clormann. Quelle: NASA, lasp.colorado.edu, universetoday.com.

Als Träger fungierte eine Atlas V-Rakete des US-amerikanischen Betreibers United Launch Alliance. Mit einer Startmasse von 2550 Kilogramm und einem Durchmesser des Sonden-Bus von nur rund zweieinhalb Metern, fand MAVEN problemlos Platz in der kleinsten verfügbaren Konfiguration der Launcher-Familie, der Atlas V-401. Im Betriebszustand werden die ausgeklappten Solarpanele dem Mars-Orbiter eine Spannweite von gut elf Metern verleihen, während seine Masse bis zum vollständigen Verbrauch des mitgeführten Treibstoffs auf gerade einmal 717 Kilogramm sinken wird.

Sollte der Flug von Mars Atmosphere and Volatile Evolution (MAVEN) ohne Komplikationen verlaufen, wird die Sonde am 22. September 2014, nach gut elf Monaten interplanetarer Reise, in einen hochelliptischen Orbit eintreten. Dessen Perigäum wird sich in einer Höhe von 150 Kilometern und das Apogäum von 6000 Kilometer über der Marsoberfläche befinden. Laut Missionsplan soll die Distanz zum Boden bei einigen Umrundungen sogar auf knapp 125 Kilometer abgesenkt werden, um auch tiefere Schichten der Atmosphäre durchfliegen und damit zusätzlich sensorisch erfassen zu können. Nach einem Jahr in der Umlaufbahn wird die reguläre Missionszeit abgelaufen sein. Man darf allerdings aus Erfahrungen mit ähnlichen Forschungssonden annehmen, dass ein effektiver Weiterbetrieb von MAVEN auch über diese zeitliche Minimalanforderung hinaus technisch möglich sein wird.

MAVEN repräsentiert, nach der spektakulären und viel beachteten Mission Mars Science Laboratory/Curiosity, welche im November 2011 von gleicher Stelle startete, ein ganz anderes Konzept der wissenschaftlichen Untersuchung unseres Nachbarplaneten. Die Raumsonde soll sich erstmals ausschließlich mit der Analyse der (oberen) Atmosphäre des vierten Planeten unseres Sonnensystems befassen, während früheres Interesse sich hauptsächlich der Oberfläche und dem Untergrund des Himmelskörpers zuwandte.

Da zumindest eine der ursprünglichen Fragestellungen an den Mars – ob Wasser als Grundlage für Leben dort existiert oder existiert hat – inzwischen beantwortet ist, wollen sich die Forscher dabei nun einem neuen Rätsel zuwenden: Wie und in welchem Umfang büßte der Planet seine womöglich früher vorhandenen, großen Vorräte an flüssigem Wasser, Stickstoff und Kohlenstoffdioxid ein? Wie haben sich die Bedingungen auf seiner Oberfläche und in der Atmosphäre so stark verändern können, dass der Rote Planet zu dem heute bekannten, unwirtlichen Himmelskörper geworden ist? Dem Konzept von MAVEN liegt die Hoffnung zugrunde, dass der genannte Fokus auf die Analyse der Restatmosphäre des Planeten eines der noch fehlenden Puzzlestücke zum Verständnis seiner offenbar bewegten Vergangenheit darstellt. Zusätzlich wird auch die Gelegenheit wahrgenommen, die gegenwärtige Rate des Masseverlusts der planetaren Atmosphäre zu bestimmen, um deren aktuellen Zustand in die Entwicklungsgeschichte des Mars einordnen zu können.

MAVEN verfügt zur Durchführung seiner Mission über eine große Bandbreite an Instrumenten. Die überwiegende Anzahl der Sensoren wird die Partikel des Sonnenwinds, ihre Wechselwirkung mit der Hochatmosphäre und die lokalen Magnetosphäre vermessen. Außerdem sind das Imaging Ultraviolet Spectrometer (IUVS) zur makroskopischen Erfassung der Atmosphäre und ein Massenspektrometer zur Bestimmung von Gas- und Ionenisotopen mit an Bord.

MAVEN ist die zweite und vorläufig letzte Mission des Mars Scout Program, das mit dem Start des Marslanders Phoenix im Jahr 2007 in die operationelle Phase eintrat. Ziel des Programms war die Durchführung kostengünstiger Forschungsmissionen auf dem Roten Planeten.

In den letzten Wochen schien die planmäßige Durchführung der Mission kurze Zeit nicht mehr vollständig gesichert, da die finanziellen und personellen Mittel der NASA im Zuge des „Shutdown“ der US-Behörden kurzfristig nicht zur Verfügung standen. Da MAVEN aber, nach Angabe der Projektbeteiligten, ohnehin vor dem Zeitplan lag, und zusätzlich eine Sonderfinanzierung für die Startvorbereitung erreicht wurde, konnte das Zeitfenster für den Flug letztendlich ohne größere Probleme eingehalten werden.

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• MAVEN – Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN
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Ein Beitrag von Roland Rischer. Quelle: Spaceflight Now, NASASpaceflight, Raumcon.

Am 01. Oktober 2013 war es soweit. Die auf das schärfste ausgetragene Dauerfehde zwischen Republikaner und Demokraten hat die rechtzeitige Verabschiedung des US-Bundeshaushaltes 2014 im Kongress verhindert. Alle US-Bundesinstitutionen beschränken sich seitdem daher auf absolut notwendige Dienstleistungen, so auch die NASA. „Absolut notwendig“ ist dahingehend definiert, dass durch die Sparmaßnahmen keine Menschen gefährdet werden dürfen und das Eigentum der Vereinigten Staaten keinen Schaden nehmen darf. Diese Generalklausel sichert allen laufenden NASA-Missionen im All die Gelder für die notwendigen technischen Ressourcen und für das die Betriebsabläufe steuernde Personal. Die Öffentlichkeitsarbeit zählt allerdings nicht dazu. Die sofortige Schließung der NASA-Webseite auf unbestimmte Zeit war daher eine für alle an Weltraum-Enthusiasten sofort spürbare Maßnahme. Gleiches gilt für NASA-Auftritte in sozialen Netzwerken und die NASA-TV-Kanäle.

Bei der NASA wurden viele der 18.250 Mitarbeiter bereits Mitte September von Gewerkschaftsseite auf das drohende Budgetproblem und eventuelle Zwangsbeurlaubungen ohne Bezahlung hingewiesen. Die NASA-Führungskräfte wurden durch die Behördenleitung gewarnt und sollten vorbereitende Maßnahmen treffen. Unter anderem sollte ermittelt werden, wer in welchem Ausmaß verzichtbar ist. Der Shutdown Plan der NASA erwähnt 2.115 Mitarbeitern, die von Zwangsbeurlaubungen ausgenommen werden können, darunter 549, die absolut unverzichtbar sind.

Es sind im Wesentlichen drei Tätigkeitsbereiche, die von temporären Schließungen ausgenommen sind. Da ist zuallererst der ISS-Betrieb zu nennen. Die kontinuierliche Überwachung der internationalen Raumstation ist ohne US-amerikanische Infrastruktur nicht darstellbar. Jegliche Gefährdung für die ISS und ihre Besatzung auszuschließen bedeutet auch, das kommerzielle Versorgungsflüge von SpaceX und Orbital Sciences Corporation wie geplant stattfinden und die laufenden Vorbereitungen NASA-seitig nicht verzögert werden. Ebenso werden die Sojus-Flüge wie gehabt unterstützt. Wie bei der ISS geht man bei allen laufenden Satellitenmissionen keinerlei Risiken ein. Der Satellitenbetrieb soll wie gewohnt weitergehen. Ferner werden alle laufenden Startvorbereitungen fortgeführt, sofern diese in einem Stadium sind, in dem Unterbrechungen im Produktionsprozess zu Schäden führen. Schließlich werden laufende Forschungsaktivitäten entweder zu Ende geführt oder geordnet zurückgefahren, so dass sie später ohne Probleme wiederaufgenommen werden können.

Ungewiss ist dagegen, was mit den permanent einlaufenden wissenschaftlichen Daten passiert. Die werden zwar zum größten Teil via Internet automatisch an die beteiligten wissenschaftlichen Institute durchgeleitet. Fraglich ist, ob die Datenverbindungen ohne NASA-Support aufrecht erhalten werden können.

Zu den zeitunkritischen und daher vom Shutdown unmittelbar betroffenen Aktivitäten gehören laut Spaceflight Now die Arbeiten am Space Launch System, der Orion-Kapsel und dem James-Webb-Space-Teleskop. Die jeweiligen Projektaktivitäten werden jedoch nicht abrupt, sondern langsam zurückgefahren.

Auch die Arbeiten an der bald an den Start gehenden Mars-Mission MAVEN sind gestoppt. Da man hier leicht vor dem Plan liegt, ist das für kurze Zeit gerade noch vertretbar. Allerdings besteht ein nur enges Startfenster von 18. November bis 07. Dezember 2013, das eingehalten werden muss. Das lässt wenig Spielraum, falls jetzt noch unvorhergesehene technische Probleme auftauchen. Wird das Startfenster verpasst, besteht eine nächste Startgelegenheit erst Anfang 2016.

Im Gegensatz zur ISS-Versorgung durch SpaceX und Orbital droht den anderen, von der NASA beauftragten kommerziellen Raumfahrtprojekten ein Stillstand. Das hängt jedoch von den vertraglichen Zahlungsverpflichtungen der NASA ab, weshalb keine pauschalen Aussagen gemacht werden können. Zu diesen kommerziellen Projekten zählt unter anderem das Commercial Crew Program in Zusammenarbeit mit Boeing (CST-100-Kapsel) und Sierra Nevada Corporation (Dream Chaser).

Ebenso sind bei der Modernisierung und Anpassung des Ares Mobile Launcher im Kennedy Space Center an das Space Launch System Verzögerungen zu erwarten. Die beauftragte Firma kam am Dienstag laut NASASpaceflight einfach nicht mehr auf das Gelände.

Update MAVEN (04.10.2013; 13:40 Uhr)
Die Startvorbereitungsarbeiten an MAVEN wurden am Donnerstag, den 03. Oktober 2013 wieder aufgenommen, nachdem eine Ausnahmegenehmigung von der allgemeinen Einstellung der Aktivitäten bei der NASA geprüft und positiv entschieden wurde. Gefährdet ist nicht MAVEN selbst, sondern bei einer Startverschiebung über das jetzige Fenster hinaus die künftige Kommunikation zu den anderen Mars-Missionen der USA, für die MAVEN auch als Relais-Satellit dient. Damit droht Schaden an US-Eigentum. Mit der Wiederaufnahme der Arbeiten sind knapp drei Tage Stillstand beendet. Das MAVEN-Projekt lag zuvor neun Tage vor der Planung, so Spaceflight Now unter Berufung auf den Hersteller Lockheed Martin.

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• MAVEN auf Atlas V (401) – Vorbereitung und Start

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