Mars-Hubschrauber „Ingenuity“ hat den Härtetest bestanden – Nun steht der erste Flug bevor

Der Nasa-Rover „Perseverance“ (vorne) hat ein Selfie von sich und dem Mars-Hubschrauber „Ingenuity“ (hinten) auf dem Mars aufgenommen.
Nasa/JPL

Der Mars-Hubschrauber „Ingenuity“ der Nasa erwacht auf dem roten Planeten zum Leben. In Kürze steht der erste Flug auf dem Mars an – ein historisches Ereignis.

Seit der kleine Mars-Hubschrauber „Ingenuity“ im Februar gemeinsam mit dem Rover „Perseverance“ auf dem roten Planeten gelandet ist, ist einige Zeit vergangen – die das Duo auf dem Mars gut genutzt hat: Der Rover der US-Raumfahrtorganisation Nasa hat nach Systemchecks erste kurze Fahrten hinter sich gebracht und einen geeigneten Startplatz für den kleinen Helikopter gefunden.

„Ingenuity“ steht mittlerweile alleine auf der Mars-Oberfläche und hat nach dem holprigen Start und der Mars-Landung seinen nächsten großen Härtetest bestanden. Der Mars-Hubschrauber hat die erste Nacht ohne den schützenden Rover geschafft. „Wir haben die Bestätigung, dass wir die richtige Isolation, die richtige Heizung und genug Energie in der Batterie haben, um die kalten Nächte zu überstehen“, freute sich die „Ingenuity“-Projektmanagerin MiMi Aung, nachdem klar war, dass der Hubschrauber die erste Nacht auf dem bis zu minus 90 Grad Celsius kalten Mars überstanden hat.

Das Entriegeln und Testen der Rotoren von Ingenuity markiert die letzten wichtigen Meilensteine, bevor der Hubschrauber versucht zu fliegen. 
NASA-Beamte haben angekündigt, die Blätter zuerst mit 50 und dann mit 2.400 Umdrehungen pro Minute zu testen, bevor der Hubschrauber versucht zu fliegen.

Mars-Hubschrauber „Ingenuity“ und Nasa-Rover „Perseverance“ auf einem Selfie

Nach der überstandenen Nacht hat der Mars-Rover „Perseverance“ ein äußerst sehenswertes Selfie zur Erde geschickt: Neben dem großen Rover ist darauf auch der kleine Helikopter zu sehen. Der Mars-Hubschrauber „Ingenuity“ steht etwa vier Meter hinter dem Rover, der eine Kamera namens „WATSON“ (Wide Angle Topographic Sensor for Operations and eNgineering) genutzt hat, um das Selfie zu schießen. Aus insgesamt 62 Bildern wurde das Foto zusammengesetzt. Auch der Hubschrauber „Ingenuity“ selbst hat bereits ein erstes Farbfoto zur Erde geschickt.

Gewicht des Mars-Helikopters:1,8 Kilogramm
Höhe des Helikopters:80 Zentimeter
maximale Flughöhe:10 Meter
maximale Reichweite:300 Meter
maximale horizontale Geschwindigkeit:10 Meter/Sekunde (35 km/h)
maximale vertikale Geschwindigkeit:3 Meter/Sekunde (10,8 km/h)

Bald werden Rover und Hubschrauber andere – historische – Dinge fotografieren und filmen: Der erste Flug des Helikopters „Ingenuity“ soll frühestens am 11. April 2021 stattfinden, nachdem „Perserverance“ die lokalen Windverhältnisse mit seinen Instrumenten geprüft hat. Beim ersten Flug auf einem fremden Planeten soll der Mars-Hubschrauber mit einer Geschwindigkeit von einem Meter pro Sekunde in eine Höhe von drei Metern aufsteigen und dann für bis zu 30 Sekunden über der Oberfläche schweben. Anschließend soll „Ingenuity“ wieder landen.

Nasa plant ersten Flug von Helikopter „Ingenuity“ auf dem Mars

Mehrere Stunden nach dem ersten Flug soll der Rover die ersten Daten des Hubschraubers zur Erde schicken. Die Nasa-Ingenieure erhoffen sich außerdem Fotos und Videos, die der Rover vom Flug des Hubschraubers machen soll. Denn der wird historisch sein: Noch nie ist ein menschengemachtes Gerät auf einem fremden Planeten geflogen. Die Nasa verglich das Vorhaben bereits vor der Landung auf dem Mars mit dem ersten motorisierten Flug der Wright-Brüder im Dezember 1903.

Könnte ein Pionier in einer fremden Welt werden: Der Mars-Hubschrauber „Ingenuity“ soll in der dünnen Atmosphäre des Mars gesteuert und motorisiert fliegen. (künstlerische Darstellung)
Nasa/JPL

Weil man bei der Nasa solche Geschichten liebt, befindet sich etwas Material, das die Flügel des Wright-Flugzeugs bedeckt hatte, an Bord von „Ingenuity“. Auch bei der Mission von „Apollo 11“, die zur ersten Mondlandung führte, war ein Stück des Materials – und zusätzlich ein kleines Stück Holz vom Flugzeug der Wright-Brüder – an Bord. Ob es der Nasa gelingt, mit dem Mars-Hubschrauber „Ingenuity“ Geschichte zu schreiben und den ersten motorisierten, gesteuerte Flug eines Drehflüglers auf einem anderen Planeten als der Erde durchzuführen, dürfte bereits der April zeigen.

Mars-Hubschrauber der Nasa: Vergleich mit erstem Flug der Wright-Brüder

Die Aufgabe hat es in sich: Die Atmosphäre des Mars ist sehr dünn, sie hat nur etwa ein Prozent der Dichte der Erdatmosphäre. Das wurde natürlich bei der Entwicklung des Helikopters „Ingenuity“ berücksichtigt: Er ist sehr leicht und hat sehr lange Rotorblätter. Diese können sehr viel schneller rotieren, als es für einen Hubschrauber mit 1,8 Kilogramm Gewicht auf der Erde nötig wäre.

Kommunikation mit Mars-Hubschrauber „Ingenuity“ ist für die Nasa kompliziert

Auch die Kommunikation mit dem Mars-Hubschrauber ist eine Herausforderung: „Ingenuity“ kann von den Nasa-Ingenieuren nicht direkt von der Erde aus gesteuert werden – die Kommunikation wird über den Rover „Perseverance“ zeitversetzt abgewickelt. Hintergrund ist der große Abstand zwischen Erde und Mars, der die Kommunikation verzögert. Aus diesem Grund muss „Ingenuity“ auf dem Mars auch autonom handeln: Er muss Entscheidungen auf Grundlage von Parametern treffen, die die Ingenieure auf der Erde vorgegeben und vorab eingespielt haben.

Doch warum will die Nasa Flüge auf dem Mars – bis zu fünf Testflüge sind innerhalb von 30 Tagen geplant – ausprobieren? Es handelt sich dabei um eine so genannte Technologiedemonstration: Gelingt es „Ingenuity“, auf dem Mars zu fliegen, könnten künftig weitere fliegende Roboter auf dem roten Planeten zum Einsatz kommen. Sie könnten Rovern, die auf der Mars-Oberfläche fahren, neue Perspektiven liefern und Zugang zu Gebieten ermöglichen, die für Rover schwierig zu erreichen sind. Auch künftige astronautische Missionen könnten von Mars-Hubschraubern profitieren: „Ein zukünftiger Helikopter könnte helfen, leichte aber wichtige Fracht von einer zur anderen Seite zu transportieren“, heißt es bei der Nasa. (Tanja Banner)

Quelle: https://www.fr.de/wissen/mars-hubschrauber-ingenuity-helikopter-nasa-rover-perseverance-selfie-flug-roter-planet-90356659.html

Mars-Rover Perseverance: Hubschrauber Ingenuity abgestellt und weggefahren

Eine erste Aufnahme von Ingenuity alleine auf dem Mars 
(Bild: NASA/JPL-Caltech)

Der NASA-Rover Perseverance hat den kleinen Hubschrauber Ingenuity auf dem Mars abgesetzt und sich von dem Gerät entfernt. Das zeigen die ersten Bilder, die der Rover von dem nun ganz einsamen Fluggerät gemacht hat. Für den Helikopter beginnt damit die letzte Phase der Vorbereitungen vor dem historischen ersten Flug über den Roten Planeten.

Der weitgehend auf sich selbst gestellte Hubschrauber muss als Erstes die Nacht überstehen, in der die Temperaturen auf bis zu -90 Grad Celsius fallen können. Danach wird er seine Akkus selbstständig wieder aufladen.

Aufnahmen mit der linken und rechten Hazcam
(Bild: NASA/JPL-Caltech)

Bisher war Ingenuity mit Perseverance verbunden und konnte über diese Verbindung nicht nur seine Akkus laden, sondern wurde auch auf 7 Grad Celsius geheizt. Die Solarpaneele von Ingenuity liefern dafür nicht genug Energie und der Helikopter soll sich nun jeden Morgen auf -5 Grad Celsius aufheizen.

In den kommenden Tagen wollen die Ingenieure genau überprüfen, wie gut die Solarpaneele funktionieren und ob das Laden der Akkus planmäßig funktioniert. Dann sollen die Rotoren ausgefahren und alle Motoren und Sensoren getestet werden.

Der erste Flug soll dann frühestens am 11. April stattfinden.

Quelle: https://www.heise.de/news/Mars-Rover-Perseverance-Hubschrauber-Ingenuity-abgestellt-und-weggefahren-6005163.html

Mars-Hubschrauber Ingenuity: Beine ausgeklappt, Batterie wird aufgeladen…

Vorsichtig wird der Mars-Hubschrauber Ingenuity aktuell auf seinen ersten Flug über den Mars vorbereitet. Bald dürfte Perseverance ihn auf den Boden stellen.

Der ausgeklappte Ingenuity unter Perseverance 
(Bild: NASA/JPL-Caltech)

Der Mars-Hubschrauber Ingenuity hat alle vier Füße ausgefahren und dürfte nun bald auf dem Marsboden abgestellt werden, um dort seinen historischen ersten Flug über den Roten Planeten in Angriff zu nehmen. Den Fortschritt dieser Vorbereitungen können Interessierte anhand der Fotos verfolgen, die der NASA-Rover Perseverance aufnimmt, der Ingenuity mitgebracht hat.

Zu erkennen war darauf, dass der Hubschrauber auseinander gefaltet wurde, erst zwei Beine ausgeklappt hat und nun die anderen beiden. Nachdem seine Akkus noch einmal aufgeladen wurden, soll er schließlich abgestellt werden, bevor sich Perseverance entfernt.

Die Vorbereitung von Ingenuity
(Bild: NASA/JPL-Caltech

Ingenuity ist eine Art Technikdemonstration und Versuchsobjekt im Rahmen der Mission von Perseverance. Der Hubschrauber soll als erstes menschengemachtes Objekt über einen anderen Planeten fliegen und erst einmal unter Beweis stellen, dass das tatsächlich funktioniert.

Bei seinem Flug soll er Fotos machen, die den Planeten noch einmal aus einer ganz anderen Perspektive zeigen, als wir sie von den Rovern und Sonden gewohnt sind. 

Sollte beim ersten kurzen Senkrechtstart alles gutgehen, könnten weitere Flüge folgen. Insgesamt hat das Fluggerät nach dem Abstellen dafür 30 Marstage (31 Erdtage) Zeit, da sich Perseverance anschließend seiner zentralen Mission widmen und nach möglichen Spuren von einstigem Leben suchen soll. Ingenuity wird dann zurückgelassen.

Perseverance: Vorbereitung des Probeentnahmesystem und suche nach einem Hubschrauberlandeplatz

Vorbereitung des Probeentnahmesystem: Abwurf der Schutzabdeckung

“ Ich bereite mich darauf vor, die Abdeckung zu Boden fallen zu lassen, die mein Probeentnahmesystem schützt  „, kündigte der Twitter-Account von Perseverance, dem NASA-Rover, an.


Eine große Herausforderung für einen kleinen Hubschrauber

Der Perseverance Rover der NASA hat begonnen, auf dem Mars zu rollen. Die NASA gab außerdem bekannt, dass die Suche nach einem Landeplatz für den Ingenuity-Hubschrauber, der unter dem Bauch festgeschnallt ist, begonnen hat.

Mit Ingenuity wird die Mission Mars 2020 versuchen, sich einer Herausforderung zu stellen: den ersten Flug zu einem anderen Planeten in der Geschichte der Weltraumforschung erfolgreich abzuschließen. Technologisch gesehen ist dies aufgrund der Einschränkungen der Marsumgebung eine große Herausforderung. Die Drohne muss den niedrigen Druck und die kalten Temperaturen auf dem Mars aushalten.

Über den Rotor hat das JPL ein Solarpanel installiert, mit dem der Akku ohne Unterstützung von Perseverance geladen werden kann (Akku benötigt mehrere Tage, um sich selbst aufzuladen). Auf diese Weise kann sich Ingenuity aufladen, Flüge von ungefähr 90 Sekunden in Höhen zwischen 3 und 5 Metern zu versuchen. Er soll dem Rover nach seinen Flügen Bilder schicken.

Die Mission von Ingenuity sollte ungefähr dreißig Tage dauern. Wenn der erste Flug erfolgreich ist, können andere berücksichtigt werden (bis zu 5 Flüge möglich). Wenn die Mission von Ingenuity beendet ist, bleibt der Hubschrauber an Ort und Stelle und Perseverance kann seinen Weg und seine eigene Mission fortsetzen.

Neue Technik für die Zukünftige Marserforschung und anderen Himmelskörper

Ingenuity könnte die zukünftige Marserkundung bzw. die zukünftige Erforschung von anderen Himmelskörper revolutionieren. Später könnten dann größere Fluggeräte auf den Mars zum Einsatz kommen. Die Technikdemonstration ist auch für die Mission Dragonfly (englisch für Libelle) (diese ist eine geplante Raumfahrtmission der NASA zum Saturnmond Titan) interessant. Die Testdaten und Erfahrungen mit Ingenuity werden bestimmt bei der Entwicklung dieser Mission mit einfließen.

Mars-Rover Perseverance: Beeindruckende Panoramen und der Blick auf das Delta

Perseverance soll auf dem Mars ein ehemaliges Flussdelta untersuchen. Dessen Ausläufer sieht er seit der Landung, verdeutlichen die immer besseren Fotos.

(Bild: NASA/JPL-Caltech/ASU/heise online)

Der NASA-Rover Perseverance wird auf dem Mars weiter getestet, nun stehen auch die ersten kleinen Fahrten bevor. Das hat die US-Weltraumagentur unter anderem mit Videos der sich bewegenden Reifen angekündigt.

Noch wird das Gefährt aber geprüft, die NASA will am Freitagabend (europäischer Zeit) erläutern, welche Fortschritte dabei gemacht wurden.

Unterdessen fotografiert der Rover weiterhin seine direkte und die weiter entfernte Umgebung und sammelt auch Aufnahmen für größere Umgebungspanoramen. Besonders beeindruckend ist das in dem riesigen Bild zu sehen, das „Gigapixel“ aus der Discord-Community von heise online nach der aktuellen #heiseshow zusammengestellt hat.

Nachdem Perseverance bereits die neue Zoom-Funktion der hochauflösenden Mastcams ausprobiert und ein Panorama des Horizonts erstellt hat, ermöglichen die neuen Fotos einen noch besseren Überblick. Im Zusammenspiel mit den besten Satellitenaufnahmen der Region lässt sich der Standort des Rovers inzwischen sehr gut visualisieren.

So zeigen die Mastcam-Aufnahmen deutlich markante Landmarken, die sich auch auf den Satellitenbildern finden lassen. Nicht zu übersehen ist auf den Bildern beispielsweise jene Formation, die die Forscher für ein ehemaliges Flussdelta halten und in dem Perseverance bald nach Spuren von ehemaligen Leben suchen soll. Perseverance steht gewissermaßen vor dessen Ausläufern und dürfte sich bald in dessen Richtung aufmachen.

Einige markante Landmarken im Sichtfeld von Perseverance
(Bild: NASA/JPL-Caltech/ASU/heise online)
Die gleichen Landmarken auf Satellitenaufnahmen des Mars Reconnaissance Orbiters
(Bild: NASA/heise online)
Perseverance und das Delta im Jezero-Krater
(Bild: NASA/heise online)

Perseverance war am 18. Februar auf dem Roten Planeten gelandet. Obwohl die Landung für die Ingenieure eine noch größere Herausforderung war als beim Vorgänger Curiosity, hat alles tadellos geklappt. Das zeigt besonders deutlich jenes Video, das die NASA wenige Tage später veröffentlicht hat. Es ist das Erste überhaupt, das eine Landung auf einem anderen Planeten zeigt.

Zuerst hatte ein Bremsfallschirm die enorme Geschwindigkeit des Gefährts abgebremst, knapp über dem Boden hatten die Bremsraketen der Abstiegsstufe den daran hängenden Rover dann auf Schrittgeschwindigkeit verlangsamt und an einer Stelle abgesetzt, die er autonom ausgewählt hatte. Die Abstiegsstufe hatte dann noch einmal beschleunigt, um in sicherer Entfernung abzustürzen. Alle vier Einzelteile wurden bereits auf Satellitenbildern entdeckt.

Quelle: https://www.heise.de/news/Mars-Rover-Perseverance-Beeindruckende-Panoramen-und-der-Blick-auf-das-Delta-5072857.html

Rover „Perseverance“ landet auf dem Mars

Der NASA-Rover „Perseverance“ ist nach sechs Monaten Flugzeit auf dem Mars gelandet. Er soll mehrere Jahre lang nach Spuren früheren mikrobiellen Lebens suchen. Außerdem wird er das Klima und die Geologie des Planeten erforschen.

Der US-Rover „Perseverance“ ist erfolgreich auf dem Mars im Jezero-Krater gelandet. Das Fahrzeug habe planmäßig auf dem Roten Planeten aufgesetzt, teilte die Weltraumbehörde NASA mit. Er war Ende Juli 2020 vom Weltraumbahnhof Cape Canaveral aus gestartet. Der Rover soll mehrere Jahre auf dem Mars bleiben und nach Spuren von früherem mikrobiellen Leben suchen. Außerdem soll er das Klima und die Geologie des Planeten erforschen.

Der Rover verfügt über einen zwei Meter langen Roboterarm sowie 19 Kameras und zwei Mikrofone. Außerdem bringt „Perseverance“ den ultraleichten Mini-Hubschrauber „Ingenuity“ auf den Mars, der als erstes Fluggerät auf einem fremden Planeten fliegen soll.

Als Astrobiologie-Fan hatte ich richtig Zähneklappern und bammel bei dieser sehr wichtigen Landung. Wow Super.

Der Name auf dieser bedeutsamen Mission darf natürlich nicht fehlen.

Christian Dauck

Rover Perseverance: Erste Astrobiologie Mission kurz vor der Mars-Landung

Perseverance wird nach aktuellen und früheren Anzeichen von Leben (Biosignaturen) auf den Mars suchen.

  • Sieben wissenschaftliche Instrumente auf Rover von der Größe eines Kleinwagens: Darunter eine Kamera für farbige 360-Grad-Panoramen in 3D – DLR an Bilddatenverarbeitung und -auswertung beteiligt.
  • Im 3,9 Milliarden Jahre alten Krater Jezero gab es zeitweise einen See. An der Mündung der zwei Zuflüsse hatten sich aus Sedimenten Flussdeltas gebildet, in denen es einst mikrobiologisches Leben gegeben haben könnte.
  • Erstmals in der Geschichte der Raumfahrt werden Marsproben für spätere Rückführung zur Erde gesammelt.
  • Ein weiteres Novum: Eine Helikopterdrohne wird in die dünne Marsatmosphäre aufsteigen.
  • Ein Überblick aller Livestreams im Zusammenhang mit der Landung findet sich hier: https://mars.nasa.gov/mars2020/timeline/landing/watch-online/
  • Schwerpunkte: Raumfahrt, Exploration, Mars

Am 18. Februar 2021 wird die NASA die präziseste Landung auf dem Roten Planeten einleiten, die es je gegeben hat. Eine Raumsonde mit dem Rover Perseverance (Beharrlichkeit) im Gepäck wird etwa um 21:38 Uhr (MEZ) mit knapp 19.500 Kilometer pro Stunde in die Marsatmosphäre eintreten. In sieben entscheidenden Minuten bremst das Raumfahrzeug dann mit Hitzeschild, Fallschirm und Bremstriebwerken auf null, um den Rover um 21:45 Uhr (MEZ) an Seilen schwebend im Krater Jezero abzusetzen. Wegen der Signallaufzeit von etwa elf Minuten vom Mars zur Erde wird die Bestätigung der Landung frühestens um 21:55 (MEZ) im Kontrollzentrum der NASA im Jet Propulsion Laboratory (Pasadena, Kalifornien) eintreffen. Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) ist im Wissenschaftsteam der Mission Mars 2020 vertreten und an der Auswertung der Daten und Bilder beteiligt. Perseverance wird nach Anzeichen von früherem Leben suchen und Gesteinsproben sammeln, die schließlich mit Folgemissionen zur Erde zurückgebracht werden sollen.

Beim Landevorgang ist erstmals geplant, Geräusche und hoch aufgelöste Videoaufnahmen zur Erde zu übertragen. Der bisher komplexeste Rover der NASA trägt mehr Kameras als jede andere interplanetare Mission der Raumfahrtgeschichte. 19 Aufnahmesysteme befinden sich auf dem Rover selbst, hinzu kommen vier Kameras auf anderen Teilen des Raumfahrzeugs, die Aufnahmen des Eintritts, Abstiegs und der Landung aufzeichnen. Nach der Landung und Systemchecks beginnt sofort die erste Erkundung der Umgebung. Mit der 3D-Kamera Mastcam-Z ist von einem zwei Meter hohen Mast die Aufnahme, Übertragung und Prozessierung eines ersten farbigen 360-Grad-Panoramas in 3D programmiert. Anschließend werden über mehrere Tage alle Systemkomponenten geprüft, ehe die wissenschaftliche Mission beginnt.

DLR steuert vielfältige wissenschaftliche Expertise bei

„Das Panorama wird uns im Laufe der ersten Wochen den Blick in eine ganz besondere Landschaft öffnen: Sedimente in einem ehemaligen, uralten Kratersee auf dem Mars mit einem gut erhaltenen Flussdelta, in dessen feinkörnigen Ablagerungen vielleicht Spuren von vergangenem einfachen Leben zu finden sein könnten“, sagt Nicole Schmitz vom Berliner DLR-Institut für Planetenforschung. „Wir haben von Anfang an im Wissenschaftsteam auch Aufgaben bei der Datenprozessierung“, ergänzt Frank Preusker vom gleichen Institut. „Dabei bringen wir vor allem unsere langjährige Expertise in der Verarbeitung von Stereobilddaten zu digitalen Geländemodellen ein.“ Mit maximalem Zoom kann die Kamera sogar bei einzelnen Aufnahmen Objekte von gerade einmal der Größe einer Stubenfliege über die Länge eines Fußballfeldes hinweg sichtbar machen. Die wissenschaftliche Leitung der Mastcam-Z liegt bei der Arizona State University.

Mars-Roboter Perseverance – Hightech-Labor auf Rädern
Mars-Roboter Perseverance – Hightech-Labor auf Rädern
Der Mars-Rover Perseverance („Beharrlichkeit“) hat sieben wissenschaftliche Instrumentengruppen an Bord, die Informationen über die Geologie, die Umwelt und die Atmosphäre an der Landestelle sammeln sollen, vor allem aber Spuren von Leben (Biosignaturen) finden sollen, die in den Sedimenten im Krater Jezero vorhanden sein könnten. Detaillierte Informationen zu den Experimenten finden sich hierauf den Webseiten der Mission (in englischer Sprache). Wissenschaftler des DLR sind an der Auswertung von Daten der Stereokamera Mastcam-Z (Mast Camera, Zoom) und dem Spektrometer SuperCam beteiligt.
Credit: NASA/JPL-Caltech

Dr. Susanne Schröder vom Berliner DLR-Institut für Optische Sensorsysteme ist Co-Investigator des Spektrometers SuperCambei der Analyse von Messungen und bei der Analyse von Messungen mit dem Instrument beteiligt. Das vom Los Alamos National Laboratory in New Mexico und IRAP/CNES in Toulouse/Frankreich geleitete Instrument ermöglicht es, kontaktlos mittels Laser die chemische Zusammensetzung und Mineralogie von Gesteinen, Sand und Staub in der Umgebung des Rovers zu bestimmen. Insgesamt sieben wissenschaftliche Instrumente befinden sich auf dem Rover. Vom DLR-Institut für Planetenforschung sind die Wissenschaftler Dr. Jean-Pierre de Vera, Dr. Andreas Lorek und Dr. Stephen Garland in die Kalibrierung der Feuchtesensoren und die Datenanalyse des MEDA Instruments (Mars Environmental Dynamics Analyzer) eingebunden. MEDA misst mit einer Reihe von Sensoren Temperatur, Windgeschwindigkeit und Windrichtung, Druck, relative Luftfeuchtigkeit sowie die Größe und Form von Staub. Die wissenschaftliche Leitung von MEDA liegt beim Centro de Astrobiología in Madrid/Spanien.

Technologisches Neuland beschreitet die NASA mit der Helikopterdrohne Ingenuity (Genialität): Erstmals in der Geschichte der Raumfahrt wird ein von der Erde mitgeführtes Fluggerät vom Boden eines anderen Planeten in die Atmosphäre aufsteigen, kontrolliert die Gegend überfliegen und auch wieder landen, um das Experiment mehrere Male zu wiederholen. Bei weniger als einem Hundertstel des irdischen Luftdrucks musste Ingenuity extrem leicht gebaut werden und gleichzeitig sehr großflächige, extrem schnell rotierende Rotorblätter erhalten. Die Drohne hat eine Masse von 1800 Gramm und Rotorblätter von 120 Zentimeter Spannweite. Eine Minikamera wird Bilder aus 10 bis 15 Metern Höhe liefern.

An Nylonseilen hängend präzise zu Boden

Während des Eintritts in die Marsatmosphäre erhitzt sich der Schutzschild des Raumfahrzeugs innerhalb von drei Minuten auf rund 1300 Grad Celsius. Der Überschall-Fallschirm mit einem Durchmesser von 21,5 Metern entfaltet sich etwa vier Minuten nach dem Eintritt in eine Höhe von etwa 11 Kilometern bei einer Abstiegsgeschwindigkeit von 1.512 Kilometern pro Stunde. Zwanzig Sekunden nach der Entfaltung des Fallschirms wird der Hitzeschild abgesprengt und fällt nach unten weg, so dass für den weiteren Abstieg ein Radar und Kameras in Echtzeit gewonnene Informationen mit einprogrammierten Landkarten und Geländemodellen vergleichen: Ein neuartiges Autopilotsystem analysiert in Echtzeit die jetzt möglichen Landestellen und gleicht diese mit der aktuellen Position des Raumfahrzeugs ab, um dann die finale Landestelle auf der Marsoberfläche zu bestimmen. Noch nie konnte in dieser Präzision das am besten erreichbare und vor allem auch sichere Landeziel ausgewählt werden.

NASA’s Mars 2020 Perseverance Rover Landing Animations

Etwa 2,1 Kilometer über dem Boden bei einer Abstiegsgeschwindigkeit von immer noch rund 300 Kilometern pro Stunde wird die Hülle mit dem Fallschirm abgesprengt und die Landetriebwerke zünden. Diese steuern das Raumfahrzeug zur ausgewählten Landestelle und bremsen es bis auf 2,7 Kilometer pro Stunde in 20 Metern über der Oberfläche ab. An diesem Punkt leitet die Landestufe das sogenannte „Sky Crane-Manöver“ ein: Nach dem Ausklappen der sechs Räder wird der Rover von der Größe eines Kleinwagens und einer Masse von 1025 Kilogramm an drei sich abrollenden Nylonseilen 7,6 Meter von diesem „Himmelskran“ unter die Landestufe abgesenkt. Wenn Perseverance Bodenkontakt zur Abstiegsstufe meldet und der Rover im Jezero-Krater steht, durchtrennen pyrotechnisch gezündete Klingen die Seile. Die in der Luft verbliebene Antriebseinheit fliegt davon, bevor sie in sicherer Entfernung auf der Marsoberfläche aufschlägt. Wegen der Signallaufzeiten vom Mars zur Erde erhält das Kontrollzentrum am Jet Propulsion Laboratory der NASA in Kalifornien alle Statussignale mit rund 11 Minuten Verzögerung und kann in den automatischen Landeablauf nicht eingreifen. Während der Landephase kommt in Deutschland auch die 100-Meter-Antenne des Max-Planck-Instituts für Radioastronomie zum Einsatz. Das voll bewegliche Teleskop in Effelsberg bei Bonn wird das Signal von der Marssonde wie andere Empfangsstellen weltweit bei einer Wellenlänge von 74,7 Zentimeter aufnehmen und der NASA zur Verfügung stellen.

Falschfarbendarstellung des Deltas im Krater Jezero
Falschfarbendarstellung des Deltas im Krater Jezero
In dem alten Delta am nordwestlichen inneren Rand des 35 Kilometer großen Kraters Jezero, das von Perseverance untersucht werden wird, wurde eine Vielzahl interessanter Minerale detektiert. Dieses Bild zeigt eine Kombination von Aufnahmen zweier Kamerasysteme an Bord des Mars Reconnaissance Orbiters der NASA: hochaufgelöste Bilder der HiRISE-Kamera und darüber gelegte, eingefärbte Daten des Spektrometers CRISM, mit denen die unterschiedlichen Minerale sichtbar werden. Dazu gehören neben den Eisen-Magnesium-Silikaten der Olivine auch Karbonate (Kalksteine) und Tonminerale (verwitterte, durch den Kontakt mit Wasser veränderte vulkanische Gesteine). Von den beiden letztgenannten Mineralgruppen weiß man, dass sie Spuren von Leben, also Biosignaturen, besonders gut zu konservieren können.
Credit: NASA/JPL-Caltech/MSSS/JHU-APL

Flussdelta und Kratersee aus der Frühzeit des Mars

Der 45 Kilometer große Jezero-Krater auf dem Mars ist ein – in fünfjährigen Beratungen ausgewählter – vielversprechender Ort, um nach Anzeichen für vergangenes mikrobielles Leben zu suchen. Vor mehr als 3,5 Milliarden Jahren war das heute knochentrockene Becken die Heimat eines stehenden Gewässers, eines Sees, in dem von zwei Zuflüssen abgelagerte Sedimente ein vielgestaltiges Flussdelta hinterlassen haben. Untersuchungen mit den Experimenten auf Perseverance könnten Spuren dieses früheren Lebens in den Ablagerungen des Flussdeltas identifizieren.

Zudem trägt Perseverance erstmals in der Geschichte der Erkundung des Mars 38 Behälter zum Einsammeln von Proben an Bord, die mit Bohrkernen aus bis zu 20 Zentimetern Tiefe gefüllt und an geeigneten Stellen auf dem Mars für eine spätere Rücksendung zur Erde zunächst abgelegt werden. Zwei zukünftige gemeinsam von NASA und ESA geplante Missionen sollen die etwa bleistiftgroßen Proben in den frühen 2030er Jahren zur Erde bringen. Auf der Erde sollen diese dann von Wissenschaftlern auf der ganzen Welt mit Geräten, die viel zu groß und komplex wären, um sie zum Roten Planeten zu schicken, eingehend analysiert werden.

Reger Besuch auf dem Mars

Perseverance ist mittlerweile der fünfte Rover, den die NASA zum Mars schickt. 1997 landete Sojourner im Rahmen der Mission Mars Pathfinder und sendete rund drei Monate lang Daten und Bilder vom Roten Planeten zur Erde. 2004 folgten die Zwillingsrover Spirit und Opportunity, die erstmals größere Strecken zurücklegten, bis der Marswinter 2007 die Kommunikation mit Spirit und ein Staubsturm 2018 schließlich auch mit Opportunity beendeten. 2012 landete der bis heute im Krater Gale aktive Rover Curiosity, dessen Chassis baugleich mit dem von Perseverance ist. 2009 landete die Forschungsstation Phoenix im hohem Norden, und 2018 setzte zuletzt die stationäre Landeplattform InSight auf dem Mars auf, ein geophysikalisches Labor, das das Innere des Planeten unter anderem mit der selbsthämmernden Thermalsonde HP³ des DLR, dem „Marsmaulwurf“, erkundet. Der NASA-Rover Perseverance ist zunächst für eine Missionsdauer von einem Marsjahr (zwei Erdjahren) ausgelegt mit der Option auf eine Verlängerung der Mission.

Auch im nächsten Startfenster zum Mars im Jahr 2022 ist geplant, einen Rover von der Erde zum Roten Planeten zu schicken, der nach Spuren früheren Lebens suchen soll: Im Rahmen des ExoMars-Programms der ESA und der russischen Raumfahrtagentur Roscosmos wird der Rover Rosalind Franklin dabei unter anderem Proben aus bis zu zwei Metern Tiefe an die Marsoberfläche befördern und in seinem Inneren hochgenau nach Biosignaturen analysieren. In der Tiefe sind organische Verbindungen vor der Zerstörung durch kosmische Strahlung besser geschützt. Das DLR steuert einen Teil der wissenschaftlichen Nutzlast zu Rosalind Franklin bei: Eine hochauflösende Kamera auf dem Mast des Rovers wird es den Wissenschaftlern ermöglichen, verschiedene Gesteine zu interpretieren und den bestmöglichen Platz für die Bohrungen festzulegen.

https://www.dlr.de/content/de/artikel/news/2021/01/20210215_nasa-marsrover-perseverance-auf-den-spuren-frueheren-lebens.html

China und Vereinigte Arabischen Emirate erreichen erfolgreich den Mars

Marsmission Tianwen-1: Auch China erreicht den Roten Planeten

Nach den Vereinigten Arabischen Emiraten hat nun auch China ihre diesjährige Marssonde sicher ans Ziel gebracht. Damit läuft weiter alles nach Plan für die aufstrebende Weltraumnation.

Nach achtmonatiger Reise durchs All hat die chinesische Raumsonde Tianwen-1 den Mars erreicht. Das Bremsmanöver sei erfolgreich verlaufen, meldet der staatsnahe chinesische Fernsehsender CGNTN. Die fünf Tonnen schwere Sonde hat demnach gegen 13 Uhr mitteleuropäischer Zeit eine stabile Umlaufbahn erreicht.

Tianwen-1 (zu Deutsch: »Fragen an den Himmel«) besteht aus drei Teilen: einem Satelliten, einer Landestation und einem darauf befestigten Rover. Beobachter rechnen damit, dass das Modul mit dem Gefährt im April oder Mai 2021 von der Raumsonde abkoppeln wird. Anschließend soll es sanft auf dem Mars aufsetzen. Der mit Solarzellen bestückte und 240 Kilogramm schwere Rover soll anschließend drei Monate lang das Umfeld der Landestelle erkunden.

Die Mission ist Chinas erster Versuch, auf dem Mars zu landen. Glückt das Manöver, wäre die Volksrepublik die zweite Nation, die eine sanfte Landung auf dem Roten Planeten hinbekommen hat. Bisher betreibt nur die USA Rover auf dem Mars: Sie plant für den 18. Februar die Landung ihres insgesamt fünften Rovers »Perseverance«. Er ist mit gut 1000 Kilogramm deutlich schwerer als das chinesische Gefährt.

Tianwen-1
Tianwen-1 | Der chinesische Marslander, hier als künstlerische Darstellung zu sehen, soll einen kleinen Rover auf dem Roten Planeten absetzen.

Für China ist Tianwen-1 ein wichtiger Schritt, um den eigenen Weltmachtstatus auch im Weltraum zu behaupten. In den vergangenen Jahren gelangen den Ingenieuren des Landes bereits mehrere sanfte Mondlandungen. Zuletzt hat die Sonde Chang’e-5 eine Probe Mondgestein zur Erde gebracht. Die Mars-Mission hat daher auch innenpolitisch großen symbolischen Charakter. Unter anderem soll sie dem chinesischen Volk die Erfolge der Kommunistischen Partei vor Augen führen. Diese feiert 2021 ihren 100. Geburtstag.

Quelle: https://www.spektrum.de/news/marsmission-tianwen-1-auch-china-erreicht-den-roten-planeten/1831216


Mit Hope und Tianwen-1 haben die Emirate und China es in einen exklusiven Club geschafft: Bisher waren nur der früheren Sowjetunion, den USA, der Europäischen Weltraumagentur (ESA) und Indien Missionen zum Mars gelungen.

Super das es neben der VAE auch China mit ihrer Sonde bzw. Kameras und Instrumenten, um die Mars-Umlaufbahn geschafft haben. 2021 – Eine tolle und spannende Zeit für Raumfahrt-Fans.

Ich freue mich schon auf ein paar schöne Fotos, in den nächsten Tagen. Einfach grandios das jetzt auch China mit dabei ist planenten zu erforschen, Chinas erste interplanetare Mission – ein Meilenstein. Toll das China jetzt auch über dem Erd-Mond hinaus präsent im Weltraum ist – herzlichen Glückwunsch China!

China scheut keine Kosten und mühen für ihr Raumfahrtprogramm dank ihrer Politik. Die liebäugeln ja schon mit dem Jupitermond Calisto, China wird uns in den nächsten Jahren ein schönes Raumfahrtpogramm liefern. Auch deren geplante Raumstation macht großartige fortschritte.

Und ganz wichtig, vor allem ein wichtiger „Player“ bei der Erforschung des All sein. Auch die VAE als Ölstaat, an Geld wird es auch hier nicht mangeln im Raumfahrtpogramm.

Christian Dauck

Raumsonde der Emirate erreicht den Mars

Vor gut einem halben Jahr hatten die Vereinigten Arabischen Emirate eine Mars-Sonde ins All geschickt. Jetzt erreichte die erste interplanetare Raumfahrt-Mission eines arabischen Staates ein wichtiges Etappenziel.

Eine Mars-Sonde der Vereinigten Arabischen Emirate (VAE) ist in eine Umlaufbahn um den Mars eingetreten. Die Sonde „Al-Amal“ (Hoffnung) habe die Umlaufbahn erreicht, sagte der Projektmanager der Mission, Omran Scharaf. Die Sonde war am 20. Juli 2020 vom japanischen Raumfahrtzentrum Tanegashima gestartet.

„Mission erfüllt“, schrieb Ministerpräsident Mohammed bin Raschid al-Maktum auf Twitter. „Al-Amal“ ist die erste Raumsonde eines arabischen Landes. Sie soll Klimadaten des Roten Planeten sammeln. Zuvor hatte der faktische Herrscher der VAE, Scheich Mohammed bin Sajid al-Nahjan, in einem Tweet von einer „historischen emiratischen Mission“ geschrieben.

Mit 121.000 Kilometern pro Stunde durchs All

„Al-Amal“ soll helfen, das erste vollständige Bild des Mars-Klimas über ein komplettes Jahr auf dem Planeten zu erfassen. Die 1350 Kilogramm schwere Raumsonde, die etwa so groß wie ein Geländewagen ist, soll dazu unter anderem die Atmosphäre sowie Wetterveränderungen und den Wechsel der Jahreszeiten beobachten. Auf ihrer siebenmonatigen Reise legte sie 450 Millionen Kilometer zurück und flog mit etwa 121.000 Kilometern pro Stunde durchs All.

Der Start der Trägerrakete mit "Al-Amal" an Bord am 20. Juli 2020 vom japanischen Raumfahrtzentrum Tanegashima. | AFP
Der Start der Trägerrakete mit „Al-Amal“ an Bord am 20. Juli 2020 vom japanischen Raumfahrtzentrum Tanegashima. Auf ihrem Weg zum Mars legte die Raumsonde 450 Millionen Kilometer zurück. Bild: AFP

Das Einschwenken der Sonde in die Mars-Umlaufbahn bezeichnen Vertreter der emiratischen Raumfahrtbehörde als das „entscheidendste und komplexeste“ Manöver der Mission. Dazu musste die Sonde ausreichend abbremsen, um von der Schwerkraft des Mars erfasst zu werden. Danach dauerte es ungefähr 15 Minuten, bis das Signal der erfolgreichen Mission auf der Erde eintraf.

Das Manöver dürfte die Hälfte des Treibstoffs von „Al-Amal“ aufgebraucht haben. Innerhalb von 40 Tagen soll die Sonde nun um den Mars kreisen. Nach knapp zwei Monaten soll „Hope“ mit dem Sammeln wissenschaftlicher Daten beginnen.

Auch Sonden von China und den USA auf dem Weg

„Al-Amal“ ist die erste von drei Weltraum-Missionen, die in diesem Monat den Mars erreichen sollen. Am Mittwoch soll „Tianwen-1“, ein Duo aus Sonde und Rover aus China, eintreffen. In einer Woche wird die Kapsel „Perseverance“ der US-Raumfahrtbehörde NASA erwartet. Alle drei hoben im vergangenen Juli im Abstand weniger Tage ab, in einem Zeitfenster für Starts zum Mars, das sich nur alle zwei Jahre öffnet.

Mars-Sonde der Vereinigten Arabischen Emirate erreicht Umlaufbahnen des Planeten
Daniel Hechler, ARD Kairo, nachtmagazin 00:20 Uhr, 10.2.2021

Die Emirate treiben ihr Raumfahrt-Programm kräftig voran. Geplant ist auch eine Mond-Mission für das Jahr 2024, bei der ein unbemanntes Raumfahrzeug zum Erdtrabanten starten und dort in einer bisher unerforschten Gegend landen soll.

Die erste interplanetare Raumfahrt-Mission eines arabischen Staates ist von großer Symbolkraft. Die Emirate hoffen dabei neben wissenschaftlichen Erkenntnissen und positiven Effekten für die Wirtschaft auch auf Imagepflege. Die desaströse Menschenrechtslage in dem Golfstaat steht immer wieder im Fokus internationaler Kritik.

Quelle: https://www.tagesschau.de/ausland/asien/emirate-mars-sonde-101.html

Marssonde: Hope Probe und Tianwen 1 – Instrumente und Wissenschaftliche Ziele

Emirates Mars Mission (erster globaler Wetter und Klimasatellit am Mars)

Die Raumsonde untersucht tägliche und saisonale Wetterzyklen , Wetterereignisse in der unteren Atmosphäre wie Staubstürme und wie sich das Wetter in verschiedenen Regionen des Planeten ändert. Es wird auch versuchen herauszufinden, warum es Wasserstoff und Sauerstoff in den Weltraum verliert und andere mögliche Gründe für seine drastischen Klimaveränderungen. Die Mission wird von einem Team von Ingenieuren aus den Emiraten in Zusammenarbeit mit ausländischen Forschungseinrichtungen durchgeführt und ist ein Beitrag zu einer wissensbasierten Wirtschaft in den VAE.

Wissenschaftliche Ziele

Um über seine wissenschaftlichen Ziele zu entscheiden, konsultierte das EMM-Team die Mars Exploration Program Analysis Group, ein von der NASA geführtes internationales Forum, das vergangene und aktuelle Mars-Missionen berücksichtigt und Wissenslücken identifiziert, die bei zukünftigen Mars-Missionen behoben werden müssen. Das EMM-Team wählte Instrumente und eine spezielle Umlaufbahn aus, die es ihnen ermöglichen würden, eine große Wissenslücke zu schließen: ein umfassendes Bild der Marsatmosphäre. [12] Auf ihrer breiten und weit entfernten Route wird die Sonde als erste in der Lage sein, das Klima täglich und über saisonale Zyklen hinweg, die Wetterereignisse in der unteren Atmosphäre wie Staubstürme sowie das Wetter in verschiedenen geografischen Gebieten zu untersuchen des Mars. Laut dem Hope Mars Mission Team wird die Sonde der „erste echte Wettersatellit“ auf dem Mars sein. [31]

Die Hope- Sonde wird die atmosphärischen Schichten des Mars im Detail untersuchen und Daten liefern, die untersucht werden können: Der Grund für einen drastischen Klimawandel in der Marsatmosphäre von der Zeit, in der flüssiges Wasser aufrechterhalten werden könnte, bis heute, wenn die Atmosphäre so dünn ist, kann Wasser existieren Nur als Eis oder Dampf, um zu verstehen, wie und warum der Mars seinen Wasserstoff und Sauerstoff in den Weltraum verliert und welche Verbindung zwischen der oberen und der unteren Ebene der Marsatmosphäre besteht. [31] Daten der Hope- Sonde werden auch dazu beitragen, die Erdatmosphäre zu modellieren und ihre Entwicklung über Millionen von Jahren zu untersuchen. [26] Alle aus der Mission gewonnenen Daten werden 200 Universitäten und Forschungsinstituten auf der ganzen Welt zum Zweck des Wissensaustauschs zur Verfügung gestellt.

Eine Illustration der Hope-Sonde der VAE, die mit drei Instrumenten ausgestattet ist, um die Marsatmosphäre kennenzulernen. 

Instrumente

Um die wissenschaftlichen Ziele der Mission zu erreichen, ist die Hope- Sonde mit drei wissenschaftlichen Instrumenten ausgestattet: [35]

  • Der Emirates eXploration Imager (EXI) ist eine Multiband-Kamera, die hochauflösende Bilder mit einer räumlichen Auflösung von mehr als 8 km aufnehmen kann. Es verwendet einen Wählradmechanismus, der aus sechs diskreten Bandpassfiltern besteht, um den optischen Spektralbereich abzutasten: drei UV-Bänder und drei sichtbare (RGB) Bänder. EXI misst die Eigenschaften von Wasser, Eis, Staub, Aerosolen und den Ozongehalt in der Marsatmosphäre. Das Instrument wurde am LASP in Zusammenarbeit mit MBRSC entwickelt. [36]
  • Das Emirates Mars Infrared Spectrometer (EMIRS) ist ein interferometrisches thermisches Infrarotspektrometer, das von ASU und MBRSC entwickelt wurde. Es untersucht Temperaturprofile, Eis, Wasserdampf und Staub in der Atmosphäre. EMIRS bietet einen Blick auf die untere und mittlere Atmosphäre. Die Entwicklung wurde von ASU [35] [37] mit Unterstützung von MBRSC geleitet. Zitat benötigt ]
  • Das Emirates Mars Ultraviolett-Spektrometer (EMUS) ist ein Fern-Ultraviolett- Bildgebungsspektrograph , der Emissionen im Spektralbereich von 100  bis 170 nm misst, um die globalen Eigenschaften und die Variabilität der Thermosphäre sowie der Wasserstoff- und Sauerstoffkoronae zu messen. Design und Entwicklung wurden von LASP geleitet.

Quelle: https://en.wikipedia.org/wiki/Emirates_Mars_Mission


Tianwen-1

Tianwen-1 wurde wie die Sonden des Mondprogramms von der Chinesischen Akademie für Weltraumtechnologie gebaut, wobei die Shanghaier Akademie für Raumfahrttechnologie den Orbiter beisteuerte.[8] Die wissenschaftlichen Nutzlasten wurden unter Aufsicht des Nationalen Zentrums für Weltraumwissenschaften der Akademie der Wissenschaften in Peking entwickelt. Neben ihrer wissenschaftlichen Aufgabe dient die Marsmission auch der Erprobung neuer Technologie, die benötigt wird, um in den 2030er Jahren Marsproben zurück zur Erde zu bringen.

Missionsziele

Technische Ziele

  • Einschwenken in eine Marsumlaufbahn, Abstieg durch die Marsatmosphäre, Landung
  • Über einen längeren Zeitraum autonom agierender Orbiter und Lander
  • Steuerung und Datenempfang über eine Entfernung von 400 Millionen Kilometer
  • Erfahrungssammlung für die Entwicklung von Systemen für autonom agierende Tiefraumsonden

Wissenschaftliche Ziele

  • Erforschung der Topographie und geologischen Zusammensetzung des Mars: Erstellung von hochauflösenden Karten ausgewählter Gebiete; Erforschung von Entstehungsursachen und Evolution der geologischen Zusammensetzung des Mars.
  • Erforschung der Eigenschaften des Marsregolith sowie die Verteilung von Wassereis darin: Messung der mineralogischen Zusammensetzung des Marsregolith, von Verwitterung und Sedimentation sowie des Auftretens dieser Eigenheiten über den gesamten Mars; Suche nach Wassereis; Erforschung der Schichtstruktur des Marsregolith.
  • Erforschung der Zusammensetzung des Oberflächenmaterials: Identifizierung der Gesteinsarten auf der Marsoberfläche; Erkundung von sekundären Erzlagerstätten auf der Marsoberfläche;[30] Bestimmung des Mineralgehalts der Erze auf der Marsoberfläche.
  • Erforschung von Ionosphäre, Weltraumwetter und Oberflächenwetter des Mars: Messung von Temperatur, Luftdruck und Windsystemen auf der Oberfläche; Erforschung der Ionosphärenstruktur sowie der jahreszeitlichen Veränderungen des Marswetters.
  • Erforschung der inneren Struktur des Mars: Messung des Magnetfelds; Erforschung der geologischen Frühgeschichte des Mars, der Verteilung der verschiedenen Gesteinsarten im Inneren des Planeten sowie Messung seines Schwerefeldes.[31]

Der Planetengeologe Ernst Hauber vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt kritisierte, dass es nicht beabsichtigt ist, die von der Sonde gesammelten Daten frei der wissenschaftlichen Öffentlichkeit zur Verfügung zu stellen, wie es bei ESA und NASA üblich ist, sondern dass sie zunächst von der Nationalen Behörde für Wissenschaft, Technik und Industrie in der Landesverteidigung unter Verschluss gehalten werden sollen.[32] Es gibt beim Bodensegment des Marsprogramms der Volksrepublik China drei Stufen der Zugangsberechtigung: Die Rohdaten werden – nach fünf bis sechs Monaten – prinzipiell nur an die Hersteller der Nutzlasten weitergegeben, damit diese ihre Geräte verbessern können. Aus den Rohdaten erstellte Tabellen, Bilder und Grafiken werden nach 12 Monaten registrierten Nutzern zur Verfügung gestellt, die wiederum in einen „Inneren Kreis“ (内部用户, Nèibù Yònghù) und „Außenstehende“ (外部用户, Wàibù Yònghù) unterteilt sind.

Wissenschaftliche Instrumente

Orbiter

  • Kamera mit mittlerer Auflösung (100 m pro Pixel über eine Breite von 400 km bei einer Höhe von 400 km; rot, grün, blau)
  • Kamera mit hoher Auflösung (panchromatisch: 2,5 m (im Fokus 0,5 m) pro Pixel, Farbaufnahmen: 10 m (im Fokus 2 m) pro Pixel über eine Breite von 9 km bei einer Höhe von 265 km)
  • Bodenradar zur Erforschung von unterirdischen Strukturen, bei Sand bis in eine Tiefe von einigen hundert Metern, bei den Eiskappen bis in eine Tiefe von einigen Kilometern, mit einer Auflösung von jeweils 1 m[34]
  • Spektrometer für Marserze (sichtbares Licht bis Nahinfrarot bzw. 0,45–3,40 μm; Auflösung 10 nm im sichtbaren Bereich, 12 nm bei 1,0–2,0 μm, 25 nm ab 2,0 μm)
  • Marsmagnetometer für die Erforschung der Wechselwirkung zwischen Mars-IonosphäreMagnetosphäre und Sonnenwind (Messbereich: um 2000 nT, Auflösung: 0,01 nT)
  • Teilchendetektor für Ionen und neutrale Partikel zum Studium der Wechselwirkung zwischen Sonnenwind und Marsatmosphäre sowie der Untersuchung von deren Entweichen[35]
  • Teilchendetektor für energetische Partikel zur Kartografierung von deren räumlicher Verteilung während des Flugs zum Mars und im marsnahen Raum

Rover

  • Topografische Kamera (2048 × 2048 Pixel, Farbaufnahmen im Bereich 0,5 m – ∞)[36]
  • Multispektralkamera (480 nm, 525 nm, 650 nm, 700 nm, 800 nm, 900 nm, 950 nm, 1000 nm, also blau bis infrarot)
  • Bodenradar mit zwei Kanälen: Niederfrequenzkanal für eine Tiefe von 10–100 m mit einer Auflösung von einigen Metern sowie Hochfrequenzkanal für eine Tiefe von 3–10 m mit einer Auflösung von einigen Zentimetern[37]
  • Gerät für die Messung der Zusammensetzung des Marsoberflächenmaterials mittels laserinduzierter Plasmaspektroskopie (SiAlFeMgCaNaOCHMnTiS etc.) und Infrarotspektrometer (850–2400 nm mit einer Auflösung von 12 nm)
  • Gerät für die Messung des Magnetfelds auf der Marsoberfläche (Messbereich: um 2000 nT, Auflösung: 0,01 nT, temperaturstabil 0,01 nT/°C, arbeitet mit Magnetometer auf Orbiter zusammen)[38]
  • Wetterstation (Temperatur: −120 °C bis +50 °C bei einer Auflösung von 0,1 °C, Luftdruck: 1–1500 Pa bei einer Auflösung von 0,1 Pa,[39] Windgeschwindigkeit: 0–70 m/s bei einer Auflösung von 0,1 m/s, Windrichtung: 0°–360° bei einer Auflösung von 5°, Mikrofon: 20 Hz – 20 kHz mit einer Empfindlichkeit von 50 mV/Pa)

Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Tianwen-1

9. und 10. Februar: Tianwen-1 und Hope – Gleich zwei Premieren am Roten Planeten

Im Februar erreichen gleich drei Raumfahrtmissionen den Mars. Die USA und China wollen landen. Aus den Vereinigten Arabischen Emiraten kommt ein Orbiter.

Nach einer rund siebenmonatigen interplanetaren Reise sollen im Februar gleich drei Missionen den Orbit erreichen. Für zwei der verantwortlichen Nationen ist es eine Premiere. Dazu gehören die Vereinigten Arabischen Emirate, deren Sonde am 9. Februar in die Umlaufbahn des Mars eintreten soll. Das Raumschiff der Volksrepublik China soll einen Tag später den Orbit erreichen, zur Landung soll es aber erst im Mai ansetzen. Die USA wollen bereits am 18. Februar ihre Mission Mars 2020 auf der Marsoberfläche landen lassen.

Erstes Bild von Tianwen-1: Mars aus einer Entfernung aus ca. 2,2 Millionen Kilometern

Für die USA ist der Mars kein Unbekannter. Sie haben bereits mehr als 20 Missionen zu ihm gestartet – auch wenn nicht alle erfolgreich waren. Für die anderen beiden Nationen wird es die erste Erkundungstour eines fremden Planeten. Im Gegensatz zur Volksrepublik haben die Emirate dabei insgesamt kaum Erfahrungen im Weltraum gesammelt.

Nur noch wenige Tage dann geht es los. Hurra! Die Vorfreude ist enorm, vor allem bei dem schon wundervollen Anblick (Erstes Bild von Tianwen-1).

Hoffentlich schaffen es China und die VAE um die Marsumlaufbahn einzuschwenken. Das wird großartig, vor allem da ich jetzt auf dem Dorf und bei Pflegeeltern lebe, da macht es gleich doppelt so viel Spaß. Die Nasa macht es dann hoffentlich perfekt mit Ihrer Astrobiologie Mission.

Ich freue mich sehr auf Bilder und neue Wissenschaftliche Erkenntnisse.

Christian Dauck

Die Vereinigten Arabische Emirate sind noch relativ neu im Weltraumgeschäft. Zwar hatte sich die Nation bereits in den 1970ern für die westliche Raumfahrt interessiert, die erste Firma für satellitengestützte Kommunikation wurde aber erst 1997 gegründet. Das Raumfahrtzentrum Muhammad bin Raschid (MBRSC), das für den Bau der aktuellen Marssonde verantwortlich ist, entstand 2006. Im Jahr 2014 hat das Land mit der United Arab Emirates Space Agency (UAESA) eine eigene Raumfahrtbehörde gegründet.

Ihre erste interplanetare Weltraummission brach schließlich am 19. Juli 2020 auf. Ihr arabischer Name lautet al-Amal (arabisch für Hoffnung). Nach etwa 450 Millionen Kilometern soll Hope die Marsumlaufbahn am 9. Februar gegen 17 Uhr (MEZ) erreichen. Ein symbolischer Erfolg, denn die Sonde sollte noch vor dem 50. Unabhängigkeitstag der Emirate am 2. Dezember 2021 den Mars erreichen. Somit werden die Verantwortlichen in wenigen Tagen bereits ein erstes Ziel erreicht haben.

Wissenschaftler arbeiten an der Raumsonde Hope(Bild: UAESC, MBRSC)

Jedoch steht die Mission – genauso wie die beiden anderen – vor einer großen Herausforderung. Durch den großen Abstand zur Erde benötigen Funksignale für die Hin- und Rückstrecke circa 30 Minuten. Steuerung in Echtheit ist da nicht möglich. Die Raumsonde muss autonom abbremsen, damit sie den Mars nicht verfehlt. Bisher konnte die UAESA noch keine richtige Erfahrung in diesem Bereich sammeln. Die Volksrepublik konnte wenigstens schon bei ihren Mondmissionen üben und die NASA hatte dieses Szenario bereits bei früheren Marsmissionen erprobt.

Wenn das Bremsmanöver gelingt, kann sich die UAESA auf die eigentliche Mission vorbereiten. Die Erkundung des Mars soll im Sommer 2021 beginnen. Neben den hochauflösenden Marsfotos sollen unter anderem das Zusammenspiel der unterschiedlichen Atmosphärenschichten sowie das Marsklima erforscht werden. Dazu gehören Temperaturmessungen, aber auch die Bestimmung des Wassereis-Anteils in der Atmosphäre sowie die Verteilung von Eiswolken, Wasserdampf und Staub in der Atmosphäre. Dafür soll Hope zwei Jahre lang Daten sammeln. Eine Verlängerung der Mission bis Mitte 2025 ist nicht ausgeschlossen.


Die nächste Nation soll den Mars-Orbit am 10. Februar, vermutlich um 13.01 Uhr (MEZ) erreichen. Es handelt sich um die chinesische Mission Tianwen-1 (etwa „himmlische Fragen“). Neben einem Orbiter befindet sich auch ein Landemodul mit einem kleinen Rover an Bord der Sonde.

Der Orbiter soll den Mars nicht nur vom Weltraum aus vermessen. Er soll den Rover auch an geeignete Orte für wissenschaftliche Untersuchungen schicken. Dort soll der dann Gesteins- und Staubproben einsammeln und erforschen. Der Mars-Rover ist zwei Meter lang und 1,65 Meter breit. Er ist 80 Zentimeter hoch und wiegt 240 Kilogramm. Durch die geringe Schwerkraft auf dem Mars sind das dort gerade einmal etwa 90 Kilogramm.

Tianwen-1 hatte Mitte Dezember 2020 über 360 Millionen Kilometer hinter sich und hat ein Selfie geschossen. Die Kamera hat sie anschließend als Weltraumschrott dem All überlassen.(Bild: CNSA)

Zwar ist es die erste Mars-Mission der chinesischen Raumfahrtbehörde CNSA (China National Space Administration). Dafür hat sie aber mit ihrem Rover Yutu 2 (chinesisch für Jadehase) Erfahrungen auf der Mondoberfläche sammeln können. Dieser landete im Januar 2019 mit der Chang’e 4 (chinesisch für Mondgöttin) Mission auf dem Erdtrabanten. Im Dezember 2020 brachte die Raumfahrtbehörde mit der Mission Chang’e 5 eine Gesteins- und Staubprobe vom Mond zur Erde.

Nachdem Tianwen-1 den Mars erreicht haben wird, steht die Erkundung der möglichen Landestellen an. Bei der Landung kann vieles schiefgehen und bisher sind auch nur etwa 40 Prozent aller Marslandungen geglückt: Das Landemodul könnte beim Eintritt in die Atmosphäre verglühen. Falls dies nicht der Fall sein sollte, wird das Abbremsen in der dünnen Marsatmosphäre die nächste Herausforderung sein. Selbst wenn der CNSA dies gelingt, könnte das Modul durch unebenes Gelände bei der Landung beschädigt werden.

Um das Risiko einer gescheiterten Landung zu verringern, werden sich die CNSA zwei Bereiche in der Region Utopia Planitia genauer anschauen. Die Region war vermutlich vor 4,2 Milliarden Jahren durch einen Asteroideneinschlag entstanden. Sie befindet sich auf der nördlichen Hemisphäre des Planeten und umfasst einen Durchmesser von circa 3200 Kilometern. Um sie einmal zu durchqueren, würde man auf der Erde von Hamburg nach Rom und wieder zurückfahren müssen.

Ein fester Termin für die Landung steht noch nicht, dürfte aber im Mai liegen. Das Primärziel befindet sich am südlichen Ende und das Back-up-Ziel im Südosten der Region. Die US-Raumfahrtbehörde NASA will ihre Sonde im Jezero-Krater landen, der sich ebenfalls auf der nördlichen Marshemisphäre befindet. Der Krater soll vor rund vier Milliarden Jahren durch einen Meteoriteneinschlag entstanden sein und misst einen Durchmesser von 49 Kilometern. Damit ist diese Region ungefähr so groß wie Berlin und Paris zusammen.

Die Landkarte der nördlichen Hemisphäre zeigt die verschiedenen Landeplätze der bisherigen und erwarteten Marsmissionen.(Bild: NASA / JPL-Caltech / USGS-MOLA / DLR)

Der NASA-Rover Perseverance (engl. für Ausdauer, Durchhaltevermögen) soll sich in dem Krater auf die Suche nach vergangenem mikrobiellen Leben machen. Außerdem wird es mit Ingenuity (engl. für Einfallsreichtum) den ersten interplanetaren Flugtests eines Mini-Hubschraubers geben. Die Marslandung der NASA kann am 18. Februar um 21.30 Uhr im Live-Stream auf YouTube mitverfolgt werden.

Die wissenschaftlichen Untersuchungen aller drei Missionen sollen dabei helfen, den Mars und sein Klima besser zu verstehen. Erkenntnisse dort können auch dabei helfen, den Klimawandel auf der Erde besser zu verstehen und sich der Krise angemessen zu stellen. Außerdem besteht die Möglichkeit, dass es einmal Leben außerhalb der Erde gab. Was es definitiv geben wird: neue Marsbilder.

Quelle: https://www.heise.de/news/Marssonden-Tianwen-1-und-Hope-Gleich-zwei-Premieren-am-Roten-Planeten-5044728.html