|
|
|
 |
|
 |
||||||||||
|
||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Der Mars Surveyor 2001 Orbiter, gestartet am 7. April 2001 hat am 20. Oktober 2001 in eine Marsumlaufbahn eingelenkt und mit drei wissenschaftlichen Experimenten in Ergänzung zum Mars Global Surveyor die Marsoberfläche zu untersuchen begonnen. Der ursprünglich geplante Rover Marie-Curie wurde für diese Mission gestrichen. Mehr zum Mars Surveyor 2001 Orbiter bei JPL/NASA.
Im Zuge der gescheiterten Mars Polar Lander und Climate Orbiter Missionen,
wurde das gesamte Marsprogramm der NASA genau unter die Lupe genommen
und restrukturiert, um in Zukunft zuverlässigere Missionen durchzuführen
und das Risiko für Pannen zu vermindern.
Washington veröffentlichte im Frühjahr 2000 vier Berichte,
die den Pannen auf den Grund gehen.
Der Mars Polar Lander ist wahrscheinlich aus grosser Höhe auf den
Marsboden abgestürtzt und zerschellt, da die Bremstriebwerke frühzeitig
abgestellt haben. Als schon hoch über der Marsoberfläche die
Landebeine ausgeklappt und arretiert wurden, gab es dabei einen kleinen
Ruck, der von einem Sensor als Landung gedeutet wurde. Der Bordcomputer
stellte daraufhin die Bremstriebwerke ab und der Polar Lander stürtzte
im freien Fall auf den Mars ab.
Das Unglück hätte durch ausgeprägte Tests auf der Erde
vermieden werden können. Die Software hätte zurückgesetzt
werden müssen, damit der Ruck bei der Arretierung der Beine nicht
als Landung verstanden worden wäre.
 bleibt verschollen. (Bild: a!/NASA/JPL) |
Bis Anfangs Februar wurde erfolglos versucht mit dem Satellit Mars
Global Surveyor aus seiner rund 400-km-hohen Marsumlaufbahn den Landefallschirm
zu erspähen. Keines der Bilder zeigt eine Spur von Lander oder Fallschirm.
Zuerst vermuteten die Ingenieure der NASA, der Lander befinde sich in
einem 'standby'-Modus, danach war das Absturzszenario immer wahrscheinlicher..
Die beiden Deep Space 2-Mikrosonden hatten Batterien mit einer
geringen Lebensdauer. Auch wenn sie den Absturz überstanden haben,
war es praktisch unmöglich, von den beiden noch ein Signal zu empfangen.
Folgend ein Überblick über die gescheiterte Mission:
Am 3. Dezember sollte die Raumsonde Mars Polar Lander (MPL) nach beinahe elfmonatiger Reise in der Nähe der Marssüdpoleiskappe landen.
 (Computerdarstellung) |
 |
Wenn alles planmässig verlaufen wäre, wäre die Landung
von MPL etwa wie folgt zu Stande gekommen:
Rund 2'000 m über der Marsoberfläche wurden die beiden mitgeführten
Deep Space 2-Mikrosonden Amundsen und Scott vom Landemodul
getrennt. Das Landemodul wurde nach dem atmosphärischen Eintritt
durch einen Fallschirm abgebremst und setzte nach wenigen Minuten mit
seinen Bremsraketen sanft auf dem Marsboden auf. Hingegen schlugen die
beiden vorher abgesprengten Deep Space 2-Sonden ohne Fallschirm
mit 720 km/h auf den Mars auf und bohrten sich in den Boden ein. Erstmals
wurden ährend des Abstiegs des Polar Landers Bilder (etwa
10) von der Marsoberfläche aufgenommen.
 Ablagerungen MGS Aufnahme |
Der vorgesehene Landeplatz befindet sich in der Südpolarregion von Mars in 76 ° südlicher Breite etwa 800 km vom Südpol entfernt auf etwa 4'000 m über Normalniveau.
 Landeplatz |
Da es auf dem Mars keinen Meeresspiegel gibt, ist das Normalniveau auf
dem Mars durch das 6.1 mbar Luftdruckniveau definiert worden. Der Landeplatz
befindet sich in einem Gebiet, das durch geschichtete Ablagerungen, sog.
Polar Layered Deposits charakterisiert wird. Dabei handelt es sich
um eine Wechsellagerung von Staub und Eis. Man vermutet, dass im Muster
und in der Zusammensetzung dieser Ablagerungssequenzen die jüngere
Klimageschichte des roten Planeten archiviert ist.
Während des Südsommers auf dem Mars werden an der Landestelle der Raumsonde Temperaturen von -60 bis -5 °C erwartet.
 der Landestelle |
In dieser Zeit werden neben zahlreichen Experimenten laufend Wetterdaten wie Temperatur, Druck, Feuchte, Windrichtung und -geschwindigkeit aufgezeichnet. Ein Roboterarm ermöglicht die Entnahme von Bodenproben, die im bordeigenem Labor automatisch analysiert werden.
 |
Dabei wird der Gehalt an Wasser, Kohlendioxid und wasserhaltigen Mineralien
bestimmt. Ausserdem wird die Isotopenzusammensetzung von Sauerstoff und
Kohlenstoff der Bodenproben und der Marsluft gemessen. Der Mars Polar
Lander ist mit einer Stereokamera ausgerüstet, die auf einem
1.5 m langen, drehbaren Mast installiert wurde. Damit können 3D-Panoramabilder
aufgenommen werden. Eine weitere Kamera ist am Roboterarm montiert. LIDAR
- ein weiteres Instrument misst den Staubgehalt der Atmosphäre. Als
Besonderheit ist auf LIDAR ein Mikrophon installiert. Damit wird es möglich
sein Töne in der unmittelbaren Umgegung des Landers aufzuzeichnen,
die beispielsweise durch Winde verursacht werden.
Etwa drei Monate nach der Landung neigt sich der Polarsommer langsam dem
Ende zu und man rechnet damit, dass die Temperaturen unter die Betriebstemperatur
der Elektronik sinken und diese dann nicht mehr funktioniert. Am 1.März
2000 sinkt die Sonne erstmals unter den Horizont - der Polarsommer ist
dann zu Ende. Die Solarzellen des Landers können wegen der immer
geringer werdenden Sonnenhöhe auch am Mittag nicht genug Strom erzeugen
und die Sonde friert ein. Das südpolare Kohlendioxid-Eiskappe wird
sich auch über den Polar Lander ausbreiten - es herrschen nun Temperaturen
von -126 ° Celsius! Es besteht nur eine geringe Möglichkeit,
dass die Sonde durch die Frühlingssonne im Jahre 2001 wieder aufgeweckt
wird.
Die beiden Mikrosonden - zu Ehren der beiden Polar-Pioniere Scott und Amundsen benannt - sind für eine Raumsonde wirklich winzig:
 Mikrosonde im Marsboden |
Der Durchmesser beträgt lediglich 35 cm und eine Mikrosonde bringt
nur 3.6 kg auf die Waage!
Nachdem sie mit über 700 km/h auf den Marsboden einschlugen, bohrten
sie sich in den Marsboden ein. Falls sie auf eine Eisoberfläche getroffen
sind, beträgt die Eindringtiefe weniger als ein Meter, bei einer
Staubschicht hingegen können sie bis zu zwei Meter tief in den Marsboden
eingedrungen sein. Anschliessend wird mit einem Miniaturbohrer eine Bodenprobe
herausgebohrt und auf seinen Wassergehalt hin untersucht und die Temperatur
im Marsboden gemessen. Der Sinn und Zweck von Deep Space 2 liegt
nicht nur der wissenschaftlichen Untersuchung des Marsbodens, sondern
auch in der Möglichkeit, neue und kostengünstige Technologien
zu testen. So stellt zum Beispiel der Verzicht auf einen Fallschirm oder
Bremsraketen eine bedeutende Kostenersparnis dar.
|
|||||||||||
|
|||||||||||
