Die NASA erweitert die Exploration für zwei planetarische Wissenschaftsmissionen

InSight auf dem Mars
InSight auf dem Mars (Abbildung): Diese Abbildung zeigt das InSight-Raumschiff der NASA mit seinen Instrumenten auf der Marsoberfläche. Bildnachweis: NASA / JPL-Caltech. Vollbild und Bildunterschrift ›

Die Missionen – Juno und InSight – haben jeweils unser Verständnis unseres Sonnensystems verbessert und neue Fragen aufgeworfen.


INSIGHT MISSION NEWS | 8. Januar 2021

Während sich die NASA darauf vorbereitet, Astronauten zurück zum Mond und weiter zum Mars zu schicken, informiert die Suche der Agentur nach Antworten über unser Sonnensystem und darüber hinaus diese Bemühungen weiter und generiert neue Entdeckungen. Die Agentur hat die Missionen von zwei Raumfahrzeugen nach einer externen Überprüfung ihrer wissenschaftlichen Produktivität verlängert.

Super! Insight kann weiter Marsbeben aufzeichnen und auch der Mars-Maulwurf erhält eine Chance.

Juno kann die spannenden Monde von Jupiter untersuchen.

Christian Dauck

Die Missionen – Juno und InSight – haben jeweils unser Verständnis unseres Sonnensystems verbessert und neue Fragen aufgeworfen.

Ein unabhängiges Überprüfungsgremium, das sich aus Experten mit Hintergrund in Wissenschaft, Betrieb und Missionsmanagement zusammensetzte, stellte fest, dass die Missionen Juno und InSight „außergewöhnliche Wissenschaft hervorgebracht“ haben, und empfahl der NASA, beide Missionen fortzusetzen.

Das Juno-Raumschiff und sein Missionsteam haben Entdeckungen über die innere Struktur, das Magnetfeld und die Magnetosphäre von Jupiter gemacht und festgestellt, dass die atmosphärische Dynamik weitaus komplexer ist als bisher angenommen. Die Mission, die bis September 2025 oder bis zu ihrem Lebensende (je nachdem, was zuerst eintritt) verlängert wird, wird nicht nur die wichtigsten Beobachtungen des Jupiter fortsetzen, sondern auch ihre Untersuchungen auf das größere Jupiter-System einschließlich Jupiters Ringen und großen Monden mit gezielten Beobachtungen und Nahaufnahmen ausweiten Vorbeiflüge der Monde Ganymed, Europa und Io geplant.

JunoCam Bild von Jupiter
Der Bürgerwissenschaftler Kevin M. Gill hat dieses Bild mit Daten aus dem JunoCam-Imager des Raumfahrzeugs erstellt. Credits: NASA / JPL-Caltech

Die InSight-Missionwird um zwei Jahre verlängert und läuft bis Dezember 2022. Das Raumschiff und das Team von InSight haben sein hochempfindliches Seismometer eingesetzt und betrieben, um unser Verständnis der Marskruste und des Marsmantels zu erweitern. Auf der Suche und Identifizierung von Marsquakes sammelte das Missionsteam Daten, die die robuste tektonische Aktivität des Roten Planeten deutlich machen, und erweiterte unser Wissen über die atmosphärische Dynamik, das Magnetfeld und die innere Struktur des Planeten. Die erweiterte Mission von InSight konzentriert sich auf die Erstellung eines lang anhaltenden, qualitativ hochwertigen seismischen Datensatzes. Der fortgesetzte Betrieb der Wetterstation und die Vergrabung der seismischen Leine mit dem Instrument Deployment Arm (IDA) des Raumfahrzeugs werden zur Qualität dieses seismischen Datensatzes beitragen.

„Die Senior Review hat bestätigt, dass diese beiden planetarischen Wissenschaftsmissionen wahrscheinlich weiterhin neue Entdeckungen bringen und neue Fragen zu unserem Sonnensystem aufwerfen werden“, sagte Lori Glaze, Direktorin der Abteilung für Planetenwissenschaften am NASA-Hauptsitz in Washington. „Ich danke den Mitgliedern des Senior Review Panels für ihre umfassende Analyse und auch den Missionsteams, die nun weiterhin aufregende Möglichkeiten bieten werden, unser Verständnis der dynamischen Wissenschaft von Jupiter und Mars zu verfeinern.“

Erweiterte Missionen nutzen die großen Investitionen der NASA und ermöglichen fortgesetzte wissenschaftliche Operationen zu weitaus geringeren Kosten als die Entwicklung einer neuen Mission. In einigen Fällen ermöglichen die Erweiterungen den Missionen, weiterhin wertvolle Langzeitdatensätze zu erfassen, während in anderen Fällen Missionen den Besuch neuer Ziele mit völlig neuen wissenschaftlichen Zielen ermöglichen.

Die Planetary Science Division der NASA betreibt derzeit mehr als ein Dutzend Raumschiffe im gesamten Sonnensystem.

Quelle: https://mars.nasa.gov/news/8829/nasa-extends-exploration-for-two-planetary-science-missions/?site=insight


NASA-Auszeichnung für MPS-Ingenieur

Als Mitglied des InSight Instrument Site Selection Teams hat Dr. Marco Bierwirth den Einsatzort des Seismometers SEIS auf der Marsoberfläche ausgewählt.

7. JANUAR 2021

Die amerikanische Weltraumbehörde NASA hat die 49-köpfige Expertengruppe, die in den Tagen nach der Landung der Marssonde InSight den Standort für die mitgeführten wissenschaftlichen Instrumente ausgewählt hat, mit dem NASA Group Achievement Award ausgezeichnet. Zu den Geehrten gehört Dr.-Ing. Marco Bierwirth vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS) in Göttingen. Unter seiner Leitung hatte das MPS zuvor Hardwarekomponenten für InSights Seismometer SEIS entwickelt und gebaut. Die Landung und Inbetriebnahme von InSight erlebte Bierwirth in den USA am Kontrollzentrum des Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA. Als Mitglied der Insight Instrument Site Selection Group prüfte er dort, wo in unmittelbarer Nähe zur Landesonde SEIS optimale Arbeitsbedingungen vorfinden würde. SEIS zeichnet seit knapp zwei Jahren die Beben auf dem Mars auf. Es ist das erste Seismometer, das aussagekräftige seismische Daten vom roten Planeten liefert.

Dr. Marco Bierwirth demonstriert das Nivelliersystem des Seismometers SEIS am Marsmodell im Foyer des MPS. Die… [mehr]© MPS

Am 26. November 2018 landete die NASA-Sonde Insight auf dem Mars mit dem Ziel, geophysikalische Eigenschaften unseres Nachbarplaneten wie den inneren Aufbau und den Wärmefluss aus dem Innern zu bestimmen. Zwei der wissenschaftlichen Instrumente, die mit an Bord zum roten Planeten reisten, benötigen für ihre Messungen direkten Kontakt zur Marsoberfläche: das Seismometer SEIS, das unter Leitung der französischen Weltraumagentur CNES zur Verfügung gestellt wurde, und die Wärmeflusssonde HP3 des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt. InSight‘s Greifarm setzte sie wenige Tage nach der Landung in den Marssand; über Kabel bleiben sie mit der Landeeinheit verbunden.

Vorangegangen war ein ausgeklügelter Auswahlprozess. „Damit die Instrumente optimal funktionieren können, ist der genaue Aufstellort entscheidend“, erklärt Bierwirth. Diesen zu bestimmen, war vom vierten bis zum vierzehnten Tag der Mission (gerechnet in Marstagen) Aufgabe der InSight Instrument Site Selection Group. Die Gruppe bestehend aus Vertretern der Instrumententeams, NASA-Ingenieure und Mars-Geologen hatte schon zuvor einen Katalog von 25 Bedingungen erstellt, welche der „Arbeitsplatz“ erfüllen sollte. Diese galt es nun anhand der ersten Bilder, die InSight‘s Kameras von ihrer unmittelbaren Umgebung lieferten, zu überprüfen.

„Als InSight direkt nach der Landung die ersten Aufnahmen sendete, wurde klar, dass die Sonde in einer flachen, sandigen Senke gelandet war. Das war eine große Erleichterung“, erinnert sich Bierwirth. „Nur wenige Meter entfernt sieht man am Rand der Senke viel mehr Gesteinsbrocken. Eine solche Umgebung hätte das Platzieren der Instrumente deutlich erschwert“, fügt er hinzu.

Neben der Verteilung von Geröll und kleinen Steinchen spielten bei der Auswahl der geeignetsten Stelle auch Oberflächenneigung und -beschaffenheit sowie mehrere technische Kriterien eine Rolle. So hatte der MPS-Ingenieur unter anderem die Schutzhaube von SEIS im Blick. Diese sollte nach dem Ausbringen von SEIS über das empfindliche Instrument gestülpt werden, um es vor Wind, extremen Temperaturen und anderen Umwelteinflüssen zu schützen. „Optimalerweise müssen SEIS und das Schutzschild auf derselben Höhe stehen. Dies lässt sich nicht auf allen Topographien erreichen“, so Bierwirth.

Dass sich die arbeitsintensiven zehn (Mars)tage ausgezahlt haben, hat SEIS längst bewiesen. Seit Februar 2019 misst das Instrument rund um die Uhr alle Beben, die unseren Nachbarplaneten erschüttern und ist so zur ersten „Erdbebenwarte“ auf dem Mars geworden.

Dr. Marco Bierwirth hat an der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg Elektrotechnik und Werkstofftechnik studiert. Seit 2008 arbeitet er am MPS, wo er sich seitdem mit der Entwicklung von Hardware für ein Mars-Seismometer beschäftigt. Der Beitrag des MPS zur InSight-Mission ist der Nivelliermechanismus von SEIS. Er sorgt dafür, dass sich das Instrument nach dem Ausbringen auf der Marsoberfläche selbsttätig exakt waagerecht ausrichtet. Dies ist eine entscheidende Voraussetzung für hochpräzise seismische Messungen.

Mit dem Group Achievement Award zeichnet die NASA jährlich Teams aus, die in herausragender Weise zum Erreichen der Ziele der NASA beigetragen haben.

Quelle: https://www.mps.mpg.de/nasa-auszeichnung-fuer-mps-ingenieur


INSIGHT MISSION NEWS | 16. Oktober 2020

Der „Maulwurf“ der NASA InSight ist außer Sicht – Wird voraussichtlich erst Anfang 2021 wieder hämmern.

Animierte Ansicht des spitzenartigen Maulwurfs, der versucht, sich auf dem Mars zu graben
InSights Arm zieht sich zurück und enthüllt den Maulwurf: InSight der NASA hat am 3. Oktober 2020 seinen Roboterarm zurückgezogen und enthüllt, wo der spitzenartige „Maulwurf“ versucht, sich in den Mars zu graben. Das kupferfarbene Band am Maulwurf verfügt über Sensoren zur Messung des Wärmeflusses des Planeten. In den kommenden Monaten wird der Arm den Boden auf dem Maulwurf abkratzen und abstampfen, um ihm beim Graben zu helfen. Bildnachweis: NASA / JPL-Caltech. Vollbild und Bildunterschrift ›

Der InSight-Lander der NASA arbeitet weiter daran, seinen „Maulwurf“ – einen 40 Zentimeter langen Rammler und eine Wärmesonde – tief unter die Marsoberfläche zu bringen. Eine Kamera am Arm von InSight hat kürzlich Bilder des jetzt teilweise ausgefüllten „Maulwurfslochs“ aufgenommen, in denen nur die aus dem Boden ragende Wissenschaftsleine des Geräts zu sehen ist.

In die Leine eingebettete Sensoren messen die vom Planeten fließende Wärme, sobald der Maulwurf mindestens 3 Meter tief gegraben hat. Das Missionsteam hat daran gearbeitet, dass der Maulwurf mindestens bis zu dieser Tiefe gräbt, damit er die Temperatur des Mars messen kann.

Der Maulwurf wurde so konstruiert, dass lockerer Boden um ihn herum fließt und Reibung gegen seinen äußeren Rumpf erzeugt, so dass er tiefer graben kann. Ohne diese Reibung springt der Maulwurf einfach an Ort und Stelle, während er in den Boden hämmert. Der Boden, auf dem InSight gelandet ist, unterscheidet sich jedoch von dem, auf den frühere Missionen gestoßen sind: Während des Hämmerns haftet der Boden zusammen und bildet eine kleine Grube um das Gerät, anstatt um es herum zusammenzufallen und die erforderliche Reibung bereitzustellen.

Die Abbildung zeigt InSight on Mars der NASA
InSight on Mars (Abbildung): Diese Abbildung zeigt das InSight-Raumschiff der NASA mit seinen auf der Marsoberfläche eingesetzten Instrumenten. Credits: NASA / JPL-Caltech. Bild herunterladen >

Nachdem sich der Maulwurf letztes Jahr beim Hämmern unerwartet aus der Grube zurückgezogen hatte, legte das Team die kleine Schaufel am Ende des Roboterarms des Landers darauf, um ihn im Boden zu halten. Jetzt, da der Maulwurf vollständig in den Boden eingebettet ist, kratzen sie mit der Schaufel zusätzlichen Boden darüber und drücken diesen Boden ab, um mehr Reibung zu erzielen. Da es Monate dauern wird, bis genügend Erde eingepackt ist, wird der Maulwurf voraussichtlich erst Anfang 2021 wieder hämmern.

„Ich bin sehr froh, dass wir uns von dem unerwarteten ‚Pop-out‘-Ereignis erholen konnten, das wir erlebt haben, und den Maulwurf tiefer als je zuvor bekommen konnten“, sagte Troy Hudson, der Wissenschaftler und Ingenieur am Jet Propulsion Laboratory der NASA, der die Arbeit leitete um den Maulwurf zum Graben zu bringen. „Aber wir sind noch nicht ganz fertig. Wir wollen sicherstellen, dass sich genug Erde auf dem Maulwurf befindet, damit er ohne Hilfe des Arms selbstständig graben kann.“

Der Maulwurf wird offiziell als HP 3 ( Heat Flow and Physical Properties Package) bezeichnet und wurde von der Deutschen Weltraumorganisation (DLR) gebaut und der NASA zur Verfügung gestellt. JPL in Südkalifornien leitet die InSight-Mission. Lesen Sie mehr über die jüngsten Fortschritte des Maulwurfs in diesem DLR-Blog .

Eine Nachbildung von InSight, der Erde mit einer Schaufel abkratzt
Replik von InSights Arm Practices Scraping: Dieses Filmmaterial vom 19. August 2019 zeigt eine Replik von InSight Scraping Ground mit einer Schaufel am Ende seines Roboterarms in einem Testlabor bei JPL. Eine Nachbildung des „Maulwurfs“ – der selbsthämmernden Wärmesonde des Landers – wird angezeigt, wenn sich die Schaufel nach links bewegt. Bildnachweis: NASA / JPL-Caltech. Vollbild und Bildunterschrift ›

Mehr über die Mission

JPL verwaltet InSight für die Direktion für Wissenschaftsmissionen der NASA. InSight ist Teil des Discovery-Programms der NASA, das vom Marshall Space Flight Center der Agentur in Huntsville, Alabama, verwaltet wird. Lockheed Martin Space in Denver baute das InSight-Raumschiff, einschließlich der Kreuzfahrtbühne und des Landers, und unterstützt den Raumfahrzeugbetrieb für die Mission.

Eine Reihe europäischer Partner, darunter das französische Centre National d’Études Spatiales (CNES) und das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), unterstützen die InSight-Mission. CNES stellte der NASA das Instrument Seismic Experiment for Interior Structure ( SEIS ) zusammen mit dem Hauptforscher am IPGP (Institut de Physique du Globe de Paris) zur Verfügung. Wesentliche Beiträge für SEIS kamen von IPGP; das Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS) in Deutschland; die Eidgenössische Technische Hochschule (ETH Zürich) in der Schweiz; Imperial College London und Oxford University im Vereinigten Königreich; und JPL. Das DLR stellte das Paket Wärmefluss und physikalische Eigenschaften ( HP 3) zur Verfügung) Instrument mit bedeutenden Beiträgen des Weltraumforschungszentrums (CBK) der Polnischen Akademie der Wissenschaften und der Astronika in Polen. Das spanische Centro de Astrobiología (CAB) lieferte die Temperatur- und Windsensoren.

Quelle: https://mars.nasa.gov/news/8776/nasa-insights-mole-is-out-of-sight/?site=insight

Flie­gen­de Stern­war­te SO­FIA ent­deckt Was­ser­mo­le­kü­le auf dem Mond

Viel ist es nicht – als habe man eine 0,33-Liter-Getränkedose auf einem Fußballfeld verteilt. Dennoch ist der Fund der fliegenden Sternwarte „Sofia“ spannend: Auf der Mondoberfläche gibt es Wasser.

This illustration highlights the Moon’s Clavius Crater with an illustration depicting water trapped in the lunar soil there, along with an image of NASA’s Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy (SOFIA) that found sunlit lunar water.
Credits: NASA

Im Hangar von Lufthansa Technik am Hamburger Flughafen steht in diesen Tagen ein einzigartiges Flugzeug zur turnusmäßigen Durchsicht: Die fliegende Sternwarte „Sofia“, eine 43 Jahre Boeing 747SP, wird bis Anfang kommenden Jahres in Fuhlsbüttel gewartet.

Das Besondere an der Maschine ist, dass sie in ihrem Inneren ein Infrarotteleskop und andere wissenschaftliche Gerätschaften trägt. Mit ihnen lässt sich bei Forschungsflügen weit hinaus ins All schauen, jenseits des störenden Wasserdampfes in der Erdatmosphäre. Dazu wird eine große Tür an der Seite des Jets geöffnet, durch die das 2,7-Meter-Teleskop nach draußen sehen kann.

Die fliegende Sternwarte ist ein Gemeinschaftsprojekt der US-Weltraumbehörde Nasa und des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR). Seit Jahren steht sie aber immer wieder in der Diskussion. Die Amerikaner haben mehrfach gedroht, sich aus dem Projekt zurückzuziehen. Aus ihrer Sicht war der wissenschaftliche Output in Form von Publikationen nicht überzeugend genug.

Am Montag verkündete die Nasa nun jedoch auf einer recht kurzfristig angesetzten Pressekonferenz eine – wie sie vorab warb – „aufregende neue Entdeckung“, die ohne „Sofia“ nicht ohne weiteres möglich gewesen wäre. Ein Team um Casey Honniball vom Goddard Space Flight Center der Nasa in Greenbelt (US-Bundesstaat Maryland) hat demnach bereits bei einem Messflug am 31. August 2018 molekulares Wasser auf der Oberfläche des Mondes nachgewiesen – und zwar auch in Bereichen des Erdtrabanten, die von der Sonne beschienen werden. Die „Sofia“-Messungen fanden damals am Krater Clavius im südlichen Hochland des Mondes statt. Er hat einen Durchmesser von etwa 225 Kilometer und ist damit der zweitgrößte Krater, den man von der Erde aus sehen kann.

Zukünftige Missionen könnten sich für das Wasser interessieren

Die Forscher berichten auch im Fachmagazin „Nature Astronomy“ über ihre Entdeckung. Dort hatte man das entsprechende Manuskript bereits im vergangenen November erhalten, aber erst jetzt veröffentlicht. Möglicherweise gab es Überarbeitungswünsche durch die wissenschaftlichen Gutachter der Zeitschrift. Der Artikel berichtet nun von Wassermolekülen, die in winzigen Glaskügelchen und zwischen den Körnern des Mondstaubs eingeschlossen sind. Die Konzentration der Moleküle ist niedrig – 100 bis 400 von ihnen kommen auf eine Million andere Moleküle auf der Oberfläche. Und doch: Das Wasser ist da, auch bei Temperaturen von bis zu 120 Grad Celsius.

„Die Menge an Wasser, die ‚Sofia‘ entdeckt hat, entspricht etwa dem Inhalt einer 0,33-Liter-Getränkedose, verteilt über die Oberfläche eines Fußballfeldes“, erklärt Alessandra Roy, „Sofia“-Projektwissenschaftlerin im DLR Raumfahrtmanagement, die nicht an Honniballs Forschungen beteiligt war. „Der Mond bleibt damit trockener als die Wüsten auf der Erde, aber die gefundene Wassermenge könnte immer noch wichtig für zukünftige astronautische Weltraumissionen werden.“

„Wir wissen noch nicht, ob wir es als Ressource nutzen können, aber das Wissen über das Wasser auf dem Mond ist der Schlüssel für unsere ‚Artemis‘-Erkundungspläne“, twitterte Nasa-Chef Jim Bridenstine zur Verkündung der Ergebnisse.

Die US-Weltraumbehörde hat angekündigt, bis zur Mitte des Jahrzehnts wieder mit Menschen auf den Mond zurückkehren zu wollen. Derzeit laufen zahlreiche Ausschreibungen für die nötige Technik, die auch von Privatfirmen eingekauft werden soll. Wie es mit dem entsprechenden „Artemis“-Programm weitergeht, wird auch der Ausgang der Präsidentschaftswahl entscheiden. Mit einem möglichen Regierungswechsel könnte – wie es in der Vergangenheit bereits mehrfach passiert ist – die Arbeit der Weltraumbehörde neu ausgerichtet werden.

Es ist nicht ganz klar, warum das Wasser noch da ist

Unabhängig davon zieht es aber zum Beispiel die Chinesen auf den Mond, auch Russland vermeldet langfristig entsprechende Pläne.

Und wer immer auf dem Erdtrabanten landet, wird sich darum bemühen, die dort existierenden Ressourcen für die Mission zu nutzen – weil der Frachttransport von der Erde extrem teuer ist. Wasser wäre nicht nur für Astronauten interessant, sondern auch als Raketentreibstoff, wenn man vom Mond weiter hinaus ins Sonnensystem fliegen will.

Bereits seit gut zehn Jahren gibt es Hinweise darauf, dass der Mond nicht so staubtrocken ist, wie man vermuten könnte. Entsprechende Beobachtungen haben die Raumsonden „Chandrayaan-1“, „Deep Impact“ und „Cassini“ gemacht. Allerdings war es in diesen Messungen nicht einfach möglich, zwischen Wassermolekülen – sie bestehen aus zwei Wasserstoff- und einem Sauerstoffatom – und sogenannten Hydroxylradikalen zu unterscheiden, bei denen nur ein Wasserstoff- und ein Sauerstoffatom verbunden sind. Das lag an der Wellenlänge der Infrarotstrahlung, die damals gemessen worden war. Diese war sowohl für Wassermoleküle als auch Hydroxylradikal charakteristisch. Die Messungen von Honniball und ihren Kollegen fanden nun bei einer anderen Wellenlänge statt, über die sich das Wasser nach Ansicht der Forscher zweifelsfrei als solches identifizieren lässt.

„Faszinierend und extrem spannend“ nennt Mondforscher Harald Hiesinger von der Universität Münster die Ergebnisse im Gespräch mit dem SPIEGEL. Die Studie sei „ziemlich clever gemacht“ und ergänze „die bisherigen Ergebnisse deutlich“.

Interessant ist die Frage, warum die Wassermoleküle eigentlich noch da sind – es wäre zu erwarten, dass sie durch die Sonneneinstrahlung längst verdunstet und auf Nimmerwiedersehen ins All entwichen sein müssten. Warum sie dennoch nachweisbar sind, dazu gibt es mehrere Theorien: Zum einen könnte es sein, dass Mikrometeoriten beständig geringe Mengen Wasser zum Mond bringen. Dieses könnte im Gestein abgelagert werden. Oder aber, durch größere Einschläge wird Wasser aus den tieferen Schichten des Mondbodens nach oben befördert. Eine andere Möglichkeit wiederum bestünde darin, dass durch den Sonnenwind Wasserstoffatome auf den Mond gebracht werden, die sich dort mit den vorhandenen Hydroxylradikalen zu einem Wassermolekül verbinden.

Und dann ist da noch das Eis an den Polen

Neben den fein verteilten Wassermolekülen im Boden gibt es auch größere Wasservorkommen auf dem Mond – und zwar in Form von Eis, das zum Beispiel im schattigen Inneren von Mondkratern überdauert hat. In einem weiteren Artikel in „Nature Astronomy“ berichtet eine Wissenschaftlergruppe um Paul Hayne von der University of Colorado in Boulder, dass weit größere Areale als bisher vermutet als sogenannte Kältefallen fungieren könnten.

Das heißt: An diesen Orten kommt so wenig Wärme von der Sonne an, dass Eis dort dauerhaft bestehen kann. Den Forschern zufolge ist es auf rund 40.000 Quadratkilometern der Mondoberfläche kalt genug. Das Team hatte mit Daten des „Lunar Reconnaissance Orbiter“ gearbeitet. Bei Modellierungen fanden die Forscher heraus, dass aus ihrer Sicht vor allem die Zahl der kleinen Kältefallen bisher unterschätzt wurde. Selbst in Bereichen mit nur einem Zentimeter Durchmesser könnten Eisstücke überleben. „Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass das an den Mondpolen eingeschlossene Wasser als Ressource für künftige Missionen weiter verbreitet und zugänglich sein könnte als bisher angenommen“, lautet daher ihr Fazit.

Quelle: https://www.spiegel.de/wissenschaft/weltall/sofia-fliegende-sternwarte-von-nasa-und-dlr-findet-wasser-auf-dem-mond-a-3fc47690-ee4f-4fce-9183-53fca63345f6

Bemannter Testflug der Crew Dragon vor Abschluss

Crew Dragon (rechts) an der ISS

Die Landung der Crew Dragon ist der letzte schritt für SpaceX und Crew Dragon, um von der Nasa die Zertifizierung für bemannte Raumflüge zu erhalten. Um künftig regelmäßig Astronauten zur ISS fliegen zu dürfen.

Geplant sei, dass die beiden Astronauten die ISS am 1. August mit dem Crew-Dragon-Raumschiff verlassen, schrieb Bridenstine in einer Mitteilung auf Twitter. Am 2. August sollen sie auf der Erde ankommen.

Behnken und Hurley waren Ende Mai mit dem Crew Dragon, der den Namen Endeavour erhalten hat, zur ISS geflogen. Es ist der erste Flug des Raumschiffs mit Besatzung. Im vergangenen Jahr flog der Crew Dragon zum ersten Mal zu der Raumstation, allerdings noch unbemannt.

Gebaut wurde der Crew Dragon von SpaceX. Das US-Raumfahrtunternehmen soll künftig von den USA aus Besatzungen zur ISS und von dort wieder zurück zur Erde transportieren. Seit dem Ende des Spaceshuttle-Programms vor neun Jahren sind die USA darauf angewiesen, dass ihre ISS-Besatzungen mit russischen Sojus-Raumschiffen zur ISS fliegen. Deshalb hat die Testmission mit Behnken und Hurley eine große Bedeutung für die Nasa.


Termine auf NASA TV der kommenden Events, die live übertragen werden.

August 1, Saturday

9:10 a.m. (15:10 Uhr MESZ) – SpaceX Crew Dragon DM-2 Farewell Ceremony on the International Space Station (All Channels)
5:15 p.m. (23:15 Uhr MESZ) – Continuous coverage begins for the SpaceX Crew Dragon DM-2 undocking from the ISS and Aug. 2 Splashdown . Hatch closure scheduled at appx. 5:45 p.m. EDT (23:45 Uhr MESZ); undocking scheduled at 7:34 p.m. EDT (01:34 Uhr MESZ); splashdown on Aug. 2 scheduled at 2:42 p.m (20:42 Uhr MESZ). EDT – Hawthorne, Calif. and Johnson Space Center (All Channels)

August 2, Sunday

(SpaceX Crew Dragon DM-2 Splashdown coverage continues with splashdown scheduled at 2:42 p.m. EDT, 20:42 Uhr MESZ)
5 p.m. (23:00 Uhr MESZ) – Post-SpaceX Crew Dragon DM-2 Splashdown News Conference (time subject to change) (All Channels)

August 4, Tuesday

4:30 p.m. (22:30 Uhr MESZ) – SpaceX Crew Dragon DM-2 Crew News Conference (All Channels)“ (EDIT: MESZ-Zeiten in das Zitat eingefügt)

Samstag, 01. August 2020

9:10 Uhr (15:10 Uhr MESZ) – SpaceX Crew Dragon DM-2 Abschiedszeremonie auf der Internationalen Raumstation (Alle Kanäle)
17:15 Uhr (23:15 Uhr MESZ) – Kontinuierliche Berichterstattung für die SpaceX Crew Dragon DM-2 Abkopplung von der ISS und Landung. Schließung der Luken geplant um 17:45 Uhr EDT (23:45 Uhr MESZ); Abdocken um 19:34 Uhr MESZ (01:34 Uhr MESZ); Landung am 2. August um 14:42 Uhr (20:42 Uhr MESZ). EDT – Hawthorne, Calif. und Johnson Space Center (Alle Kanäle)

Sonntag, 02. August 2020

SpaceX Crew Dragon DM-2 Landung (Wasserung) – Splashdown geplant um 14:42 Uhr EDT, 20:42 Uhr MESZ)
17.00 Uhr (23:00 Uhr MESZ) – Newskonferenz SpaceX Crew Dragon DM-2 Landung (Zeit kann geändert werden) (Alle Kanäle)

Dienstag, 04. August 2020

16:30 Uhr (22:30 Uhr MESZ) – SpaceX Crew Dragon DM-2 Crew Newskonferenz (Alle Kanäle)“

Quelle: https://www.nasa.gov/multimedia/nasatv/schedule.html

* Vorübergehende Zeiten, das ganze ist wohl vom Wetter abhängig (auch wegen der Wasserung), Zeiten können noch geändert werden.


NASA and SpaceX Remain GO for Splashdown

NASA astronauts Bob Behnken and Doug Hurley. Photo credit: SpaceX

Following a comprehensive review of the latest weather forecast in the areas surrounding each of seven potential splashdown locations, NASA and SpaceX have decided to move forward with plans to bring NASA astronauts Robert Behnken and Douglas Hurley home to Earth with a splashdown off the Florida coast on Sunday, Aug. 2, aboard the SpaceX Crew Dragon “Endeavour” spacecraft.

Teams will continue to closely monitor Tropical Storm Isaias and evaluate impacts to weather around the Florida peninsula, including the potential splashdown sites in the Gulf of Mexico and along the state’s Atlantic coast. NASA and SpaceX will make a decision on a primary splashdown target approximately 6 hours before undocking Saturday.

Undocking remains scheduled for approximately 7:34 p.m. EDT Saturday, Aug. 1, and splashdown at 2:42 p.m. EDT on Sunday. This will mark the first return of a commercially built and operated American spacecraft carrying astronauts from the space station, and it will wrap up NASA’s SpaceX Demo-2 mission after more than two months at the International Space Station.

The Crew Dragon spacecraft carrying Hurley and Behnken lifted off from NASA’s Kennedy Space Center in Florida on May 30 and arrived at the space station the following day. The Demo-2 test flight is helping NASA certify SpaceX’s crew transportation system for regular flights carrying astronauts to and from the orbiting laboratory. SpaceX is readying the hardware for the first rotational mission, which would occur following NASA certification.

More details about the return can be found in the Top 10 Things to Know for NASA’s SpaceX Demo-2 Return and the splashdown weather criteria fact sheet.

Quelle: https://blogs.nasa.gov/commercialcrew/2020/07/30/nasa-and-spacex-remain-go-for-splashdown/

Astrobiologie:“Perseverance“Start zum Mars geglückt

Es ist die fünfte und bislang anspruchsvollste Mars-Mission der NASA: Der Mars-Rover „Perseverance“ soll nach Spuren von Leben auf dem Roten Planeten suchen. Abgehoben hat er erfolgreich – in sieben Monaten soll er landen.

Das wird super! Mit „Perseverance“ werden wir der Suche nach möglichen vorhandenen Leben sowie vergangenen Leben ein großen schritt näher kommen. Auch die bemannte Raumfahrt zum Mars kommt ein stück näher.

„Dies ist anders als jeder Roboter, den wir zuvor zum Mars geschickt haben, weil er den Zweck der Astrobiologie hat“, sagte der NASA-Administrator Jim Bridenstine in einem Interview mit Reuters. „Wir versuchen, Beweise für das alte Leben in einer anderen Welt zu finden.“

Voraussetzung ist natürlich dabei das die Landung klappt, um die Wissenschaftlichen Experimente nutzen zu können. Daumen sind natürlich gedrückt. Jetzt heiß es 7 Monate warten, der Flug zum Mars wird ziemlich unspektakulär verlaufen.

Christian Dauck
Curiosity Has Landed 2012, damals Live gesehen. Februar 2021 dann hoffentlich wieder so.

Eine Atlas-V-Trägerrakete mit dem Mars-Rover „Perseverance“ an Bord ist planmäßig vom Weltraumbahnhof Cape Canaveral im US-Bundesstaat Florida aus gestartet. Die Mission auf der Suche nach Spuren von Leben auf dem Mars ist die bislang ehrgeizigste Mission der US-Raumfahrtbehörde NASA zum Roten Planeten.

Die Rakete habe sich von der ersten Stufe getrennt und werde von der zweiten Stufe in den Orbit getragen, twitterte die NASA kurz nach dem Start. Eine zweite Zündung werde sie in Richtung Mars steuern.

Für die Reise sind sieben Monate veranschlagt. Wenn alles nach Plan läuft, landet „Perseverance“ im Februar auf dem Mars, 480 Millionen Kilometer entfernt von der Erde. Dort soll der Rover dann nach Hinweisen auf früheres mikroskopisches Leben in einem ehemaligen Flussbett suchen und mithilfe eines Buggys ab 2026 vielversprechende Gesteinsproben sammeln.

Rover inklusive Mini-Hubschrauber

„Perseverance“ ist der fünfte und technisch anspruchsvollste Mars-Rover der USA. Das Fahrzeug ist unter anderem mit einem Roboterarm und rund 20 Kameras ausgestattet sowie zum ersten Mal mit einem Mini-Hubschrauber. Die NASA hofft, dass dieser tatsächlich als erster Helikopter auf einem anderen Planeten fliegen wird.

Die vom „Perseverance“ auf dem Mars eingesammelten Gesteins- und Bodenproben sollen im Jahr 2031 von einer späteren Mission in Zusammenarbeit mit der Europäischen Weltraumagentur ESA zurück zur Erde gebracht werden.

Es ist die dritte und letzte Mars-Mission in diesem Sommer. Vergangene Woche waren bereits die Raumsonde „Hoffnung“ der Vereinigten Arabischen Emirate und das chinesische Raumschiff „Fragen an den Himmel“ samt Mars-Roboter gestartet. Bislang sind die USA das einzige Land, dem eine erfolgreiche Landung auf dem Mars geglückt ist.

Quelle: https://www.tagesschau.de/ausland/usa-marsmission-103.html


NASA-Mission – Nächster Halt: Mars

1000 Kilo schwer und so groß wie ein Kleinwagen: Der Mars-Rover „Perseverance“ soll heute von Cape Canaveral zu seiner Mission zum Roten Planeten aufbrechen. Im Gepäck hat er sogar einen kleinen Hubschrauber.

Es soll der bislang größte und gescheiteste Rover sein, den die US-Raumfahrtbehörde NASA jemals zum Mars geschossen hat: „Perseverance„. Der neue Mars-Rover soll am Donnerstag um 7:50 Uhr Ortszeit an Bord einer Atlas-V-Rakete vom Weltraumbahnhof Cape Canaveral im US-Bundesstaat Florida abheben. Er soll nach Spuren mikrobakteriellen Lebens suchen, zudem Klima und Geologie des Planeten erkunden. Läuft alles nach Plan, landet „Perseverance“ im Februar auf dem Mars, 480 Millionen Kilometer entfernt von der Erde.

Als Landeplatz für „Perseverance“ (deutsch etwa: Ausdauer, Beharrlichkeit) haben die Wissenschaftlerinnen und Forscher den Jezero Krater ausgewählt, ein ausgetrocknetes Flussdelta. Der Krater ist etwa 45 Kilometer breit und vor gut drei Milliarden Jahren ausgetrocknet. Man hofft, dort Spuren zu finden, die auf Organismen auf dem Mars hindeuten.

Landung in Krater geplant

„Das ist für mich der aufregendste Teil der Mission: in dem Flussdelta zu landen, das so vielversprechend ist. Wir wollen nicht nur Bilder sehen und Zahlen bekommen, sondern wir wollen Proben in den besten Laboren auswerten, die uns zur Verfügung stehen – hier auf der Erde“, sagt Thomas Zurbuchen, Wissenschaftsdirektor der NASA.

„Perseverance“ soll Gesteins- und Bodenproben nehmen, diese in kleine Röhrchen verpacken und dann bereit legen – für eine Folgemission auf den Mars, die die Proben einsammeln und zur Erde bringen wird. Diese Mission könne jedoch frühestens 2026 starten.

Geräusche des Roten Planeten

Der neue Mars-Rover hat unter anderem sieben wissenschaftliche Instrumente an Bord, dazu 23 Kameras. Zwei Mikrofone ermöglichen es erstmals, die Geräuschkulisse auf dem Roten Planeten zu hören. Und „Perseverance“ bringt noch jemanden mit: „Ingenuity“ heißt ein kleiner Hubschrauber, der im Bauch des Rovers mitreist. Entwickelt wurde er am Jet Propulsion Laboratory im kalifornischen Pasadena – nicht ohne Schwierigkeiten, wie Matt Wallace erzählt: „Wir haben unendlich viel ausprobiert: wie passt der Hubschrauber in den Rover? Wie kommt er da wieder raus, wenn der Rover auf dem Mars landet? Und wie kann er auf dem Mars fliegen? Es war nicht einfach.“

Um auf dem Mars abheben zu können, muss das Gerät leicht und schnell sein. „Ingenuity“ wiegt gerade mal 1800 Gramm und seine Rotorblätter drehen sich mit 3000 Umdrehungen pro Minute rund zehnmal schneller als bei einem Helikopter auf der Erde.

Namen von elf Millionen Menschen im Gepäck

Außerdem führt der neue Mars-Rover einen Apparat bei sich, der Kohlendioxid aus der Atmosphäre in Sauerstoff umwandeln kann, nötig für Raketenantriebe und Atemsysteme. Damit könnte diese Mission einen wichtigen Grundstein für die wohl spannendste Reise auf den Mars legen: wenn Menschen zum Roten Planeten aufbrechen. Vorerst schaffen es nur die Namen von rund elf Millionen Menschen auf den Mars, sie sind gebrannt auf drei fingernagelgroße Chips, die der Rover mitbringt. Gelingt die Landung, dann wäre „Perseverance“ bereits der fünfte Rover, den die NASA zum Mars bringt.

Quelle: https://www.tagesschau.de/ausland/usa-marsmission-101.html

Marsrover: Plutonium-Stromquelle installiert und Überprüfung der Startbereitschaft

Künst­le­ri­sche Dar­stel­lung des Mars­ro­vers Per­se­ver­an­ce der NA­SA-Missi­on Mars 2020.

Freue mich sehr über den ersten Mars-Hubschaurber (Technikdemonstration). Das wird spannend und interessant werden, fliegende Hubschauber auf den Mars könnte die Erforschung des Mars. anderer Planeten und Monde revolutionieren.

Zum Beispiel „Dragonfly“, eine zukünftige Nasa-Mission zum Saturn-Mond Titan. Dabei soll eine fliegende Drohne dem Titan erkunden.

https://www.spiegel.de/wissenschaft/weltall/dragonfly-nasa-will-saturn-mond-titan-mit-drohne-erkunden-a-1274756.html

Technikdemonstrationen dienen dem Test unter realen Bedingungen, Deshalb ist der Hubschrauber erstmal ganz einfach aufgebaut um das zu testen was man schon Im Labor und anhand von Computersimulation gemacht hat. Bevor zum Beispiel einen Hubschrauber zum Mars bringt der eine tonne wiegt und mit allen möglichen Experimenten usw. ausgestattet ist.

Wenn der Test des ersten Mars-Hubschrauber gut läuft, können Entwickler und Forscher mehr Geld für zukünftige Hubschaauber-Projekte beantragen. Technikdemonstrationen sind so eine art Werbung für die Geldgeber, es ist somit einfacher Finanzmittel zu bekommen.

Neben der suche nach Leben auf den Mars freue ich mich auch über neue Kameraaufnahmen (Fallschirm-Öffnung usw.) und erstmals sogar Mikrofone die am Rover sind, mit der wir die Landung hören werden und später auch die Marsumgebung Akustisch wahrnehmen (Wetter usw.) können. Gute Öffentlichkeitsarbeit bzw. Werbung ist schließlich auch sehr wichtig – Besonder für Raumfahrtmuffel.

Solche Tonaufnahmen vom Mars können für Filmemacher, Gameentwickler, Softwareentwickler oder der Schaffung von Virtueller Realität interessant sein. Anwendungen gibt es dafür schon. Moderne Flugsimulationen am PC und Konsole setzen schon heute auf Satellitenbilder um dem Heimanwender das bemögliche Erlebnis an zu bieten. Gerade die Gamebranche ist darin bestrebt ihren Kunden zu begeistern.

Christian Dauck
Das erste Flugobjekt auf einem fremden Planeten! NASA schickt Hubschrauber zum Mars!
Mars Helicopter Attached to Perseverance Rover for July Launch
Drohne „Dragonfly“: Gibt es auf Titan Leben?
 Foto: Johns Hopkins APL

NA­SA sucht mit Ro­ver Per­se­ver­an­ce nach Spu­ren frü­he­ren Le­bens

  • Sieben wissenschaftliche Instrumente sind im Rover von der Größe eines Kleinwagens integriert.
  • Kamera wird 360 Grad Panoramen in 3D und in Farbe mit DLR-Beteiligung bei der Datenauswertung liefern.
  • 1,8-Kilogramm leichte Hubschrauberdrohne für erste Testflüge in der dünnen Marsatmosphäre an Bord.
  • Missionsziel Krater Jezero beherbergte vor mehr als 3,5 Milliarden Jahren einen See.
NASA-Marsrover „Perseverance“
Künst­le­ri­sche Dar­stel­lung des Mars­ro­vers Per­se­ver­an­ce der NA­SA-Missi­on Mars 2020. Die Missi­on wird nach ih­rer Lan­dung am 18. Fe­bru­ar 2021 im Kra­ter Je­ze­ro nach An­zei­chen von Le­bens­spu­ren (so­ge­nann­ten Bio­si­gna­tu­ren) su­chen. Erst­mals wer­den auch Bo­den- und Ge­steins­pro­ben ge­sam­melt und auf der Mar­so­ber­flä­che de­po­niert wer­den, um von ei­ner spä­te­ren ge­mein­sa­men Missi­on von NA­SA und ESA in den frü­hen 2030er-Jah­ren ein­ge­sam­melt und zur Er­de ge­bracht zu wer­den. Per­se­ver­an­ce („Be­harr­lich­keit“) hat ei­ne Mas­se von 1025 Ki­lo­gramm, die auf dem Mars ei­ne Ge­wichts­kraft von knapp 350 Ki­lo­gramm ent­fal­ten. Per­se­ver­an­ce ist et­wa 3 Me­ter lang, 2,7 Me­ter breit und hat ei­nen Ro­bo­ter­arm mit ei­ner Reich­wei­te von 2,1 Me­tern. Aus et­wa 2 Me­ter Hö­he wird die Um­ge­bung mit den Ka­me­ras auf dem Mast be­ob­ach­tet wer­den.

Mit Perseverance (Beharrlichkeit), ihrem bisher komplexesten Marsrover, beginnt die NASA ein neues Kapitel bei der Suche nach Spuren von Leben auf dem Mars. Der Start des neuen Rovers soll am 30. Juli 2020 um 13:50 Uhr (MESZ) mit einer Atlas-V-Trägerrakete von Cape Canaveral in Florida stattfinden. Die Landung ist für den 18. Februar 2021 im Krater Jezero geplant. 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. Ziel der Mission ist es, anhand von Gesteins- und Sedimentanalysen genauer herauszufinden, wann der Mars ideale Bedingungen für Mikroorganismen gehabt haben könnte.

Mars-Helikopter „Ingenuity“
Erst­mals in der Ge­schich­te der Raum­fahrt wird bei der Missi­on Mars 2020 ein Flug­ge­rät mit­ge­führt: Der nur 1800 Gramm schwe­re He­li­ko­pter In­ge­nu­i­ty („Ein­falls­reich­tum“) soll sich in der dün­nen Mar­sat­mo­sphä­re au­to­nom bis zu fünf Me­ter über die Lan­des­tel­le von Per­se­ver­an­ce er­he­ben und Fo­tos der Um­ge­bung ma­chen. Tests auf der Er­de ha­ben ge­zeigt, dass dies mit der ul­tra­leich­ten Hub­schrau­ber­droh­ne auch in der im Ver­gleich zur Er­de mehr als hun­dert­mal dün­ne­ren Mar­sat­mo­sphä­re mög­lich sein wird. Die Spann­wei­te der Ro­tor­blät­ter be­trägt 120 Zen­ti­me­ter, sie wer­den mit 2400 Um­dre­hun­gen pro Mi­nu­te ro­tie­ren. Die Ener­gie von 350 Watt wäh­rend der zu­nächst ge­plan­ten fünf De­mons­tra­ti­ons­flü­ge wird durch So­lar­zel­len und Li­thi­u­mio­nen­bat­te­ri­en ge­lie­fert.

Wenn der Rover Perseverance 2021 auf dem Mars landet, hat er erstmals in der Geschichte der Erkundung des Mars Behälter zum Einsammeln von Proben an Bord, die mit Bohrkernen aus einigen Zentimeter Tiefe gefüllt und für eine spätere Rücksendung zur Erde zunächst auf dem Mars deponiert werden sollen. Mittels mehrerer Folgemissionen sollen die Proben bis etwa Anfang der 2030er Jahre zur Erde transportiert werden. Insgesamt sieben wissenschaftliche Instrumente sind in den Rover von der Größe eines Kleinwagens und einer Masse von 1025 Kilogramm integriert, mit denen er die Geologie der Landestelle analysiert, nach Anzeichen früheren Lebens in Gestein und Sedimenten sucht und so die vielversprechendsten Proben für die spätere Analyse auf der Erde findet. Dazu hat die Mission Mars 2020 eine weitere Premiere im Gepäck: Eine kleine, 1,8-Kilogramm leichte Hubschrauberdrohne für erste Testflüge über der Landestelle in der dünnen Marsatmosphäre.

Marspanoramen in 3D und in Farbe

„Wir freuen uns sehr, bei dieser außergewöhnlichen Mission zum Mars im Wissenschaftsteam dabei zu sein“, sagt Nicole Schmitz vom DLR-Institut für Planetenforschung. „Besonders gespannt sind wir jetzt schon auf die ersten Bilder nach der Landung. Dann werden wir die Landestelle und das fast vier Milliarden Jahre alte Flussdelta das erste Mal aus der Perspektive der Roverkamera Mastcam-Z betrachten können.“ In die Prozessierung der Bilder der Stereokamera Mastcam-Z (Mast Camera, Zoom) fließt die langjährige Expertise der Berliner DLR-Planetenforscher ein, die sie bereits mit Kameratechnik bei den Missionen Mars ExpressDawnMASCOT/Hayabusa2 und Philae/Rosetta gesammelt haben.

„Die beiden wissenschaftlichen Augen von Perseverance zur räumlichen Orientierung und mineralogischen Analyse befinden sich am ‚Kopf‘ des Rovers auf dem markanten Mast“, erklärt Frank Preusker vom DLR-Institut für Planetenforschung. „Zusammen werden sie in der Lage sein, 360-Grad-Panoramen in 3D und in Farbe zu liefern.“ 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. Der Rover Perseverance verfügt insgesamt sogar über 23 Kameras, mehr als jede andere interplanetare Mission bisher.

Gesteinsanalyse unter dem Laserstrahl

In direkter Nachbarschaft zu den beiden Augen der Stereokamera befindet sich ebenfalls auf dem Mast des Rovers das Spektrometer SuperCam, ein Instrument, das kontaktlos eine Analyse der chemischen Zusammensetzung und Mineralogie in der Umgebung des Rovers erlaubt. „Wie der Vorgänger ‚ChemCam‘ auf dem Marsrover Curiosity nutzt das Spektrometer einen gepulsten Laser, um die Geochemie von Gestein und Boden zu untersuchen. Darüber hinaus setzt es drei weitere spektroskopische Techniken und ein Mikrofon ein, um den Mineralgehalt und die Härte des Gesteins zu untersuchen“, erklärt Susanne Schröder vom Berliner DLR-Institut für Optische Sensorsysteme, die sich im Wissenschaftsteam vor allem mit der der Datenanalyse der Laser-Spektroskopie befasst. Die wissenschaftliche Leitung der SuperCam liegt beim Los Alamos National Laboratory in New Mexico und bei IRAP/CNES in Toulouse, Frankreich.

Die Mars-2020-Landestelle im HRSC-Geländemodell

Ein Flussdelta und ein See in einem Krater

Perseverance wird im Krater Jezero landen, der sich am westlichen Rand von Isidis Planitia befindet, einem der größten Einschlagsbecken auf dem Mars, nördlich des Marsäquators bei etwa 18 Grad Breite und 77 Grad Länge gelegen. Westlich von Isidis finden sich einige der ältesten und wissenschaftlich interessantesten Landschaften, die der Mars zu bieten hat. Hochauflösende digitale Geländemodelle, die aus Daten der DLR-Stereokamera HRSC an Bord der ESA-Mission Mars Express gewonnen wurden, haben einen bedeutenden Betrag bei der Auswahl und Erforschung der Landestelle geleistet. Aus ihnen lassen sich wertvolle geologische Daten berechnen, wie das Volumen des Katers und des Deltas sowie Breite, Tiefe und Gefälle des Flusses, aber auch die Geländeneigung innerhalb der Landeellipse – eine der wichtigsten Faktoren für die Landestellenauswahl.

Mars-2020-Ziel Krater Jezero
Die­ses Bild zeigt den Nord­wes­ten des Kra­ters Je­ze­ro, dem Lan­de­platz für die Mars 2020-Missi­on der NA­SA. Die Bild­da­ten wur­den mit dem Mars Re­con­naissance Or­bi­ter (MRO) der NA­SA auf­ge­nom­men. Vor Mil­li­ar­den von Jah­ren ero­dier­ten Flüs­se Tä­ler in die Mar­so­ber­flä­che, die häu­fig in Kra­ter mün­de­ten, wie in die­ser Re­gi­on ein Fluss im Ne­ret­va Val­lis, der den Kra­ter­rand von Je­ze­ro durch­bro­chen und sei­ne mit­ge­führ­ten Se­di­men­te dort in Form ei­nes Fluss­del­tas ab­ge­la­gert hat. Die Un­ter­su­chung von Spek­t­ral­da­ten aus der Um­lauf­bahn zeigt, dass ei­ni­ge die­ser Se­di­men­te Mi­ne­ra­li­en ent­hal­ten, die auf ei­ne che­mi­sche Ver­än­de­rung durch Was­ser hin­wei­sen. Hier im Del­ta des Je­ze­ro-Kra­ters ent­hal­ten die Se­di­men­te Ton­mi­ne­ra­le und Kar­bo­na­te: Grü­ne Farb­tö­ne deu­ten auf Ma­gne­si­um­kar­bo­nat (Kie­se­rit) hin, blaue Tö­ne auf Ton­mi­ne­ra­le mit ho­hem Ei­sen- und Ma­gne­si­u­man­teil, und braun­ro­te Tö­ne auf das Ei­sen-Ma­gne­si­um-Mi­ne­ral Oli­vin. Das Bild kom­bi­niert In­for­ma­tio­nen des Com­pact Re­con­naissance Ima­ging Spec­tro­me­ter für Mars (CRISM) und der Con­text Ca­me­ra (CTX) auf MRO.

Sehr wahrscheinlich beherbergte der 45 Kilometer große Krater Jezero vor mehr als 3,5 Milliarden Jahren einen See. Deutliche Anzeichen dafür liefert ein altes Flussdelta im Westen des Kraters, das wasserhaltige Minerale wie beispielsweise Tonminerale enthält. Daher stammt auch der Name des Kraters „Jezero“, der in mehreren slawischen Sprachen „See“ bedeutet. Wissenschaftler halten es für möglich, dass Flüsse, die in Jezero mündeten und durch ihn gespeist wurden organische Moleküle oder andere potenzielle Anzeichen mikrobiellen Lebens, vielleicht sogar Mikroorganismen, mit sich führten. Spuren dieses früheren Lebens könnte in den Ablagerungen des Flussdeltas oder den Seesedimenten von Jezero konserviert sein und sich heute dort finden lassen. Heute ist das flüssige Wasser auf der Oberfläche des Mars verschwunden und seine Atmosphäre auf weniger als ein Prozent des Erdatmosphärendrucks ausgedünnt.

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 mit Opportunity beendeten. 2012 landete der bis heute im Krater Gale aktive Rover Curiosity, der in vielerlei Hinsicht baugleich mit Perseverance ist. 2018 setzte zuletzt die 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 wesentlichen 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.

Quelle: https://www.dlr.de/content/de/artikel/news/2020/03/20200724_nasa-mission-mars-2020-sucht-nach-spuren-frueheren-lebens.html


Plutonium-Stromquelle auf dem nächsten Marsrover der NASA installiert und Überprüfung der Startbereitschaft am Montag den 27.07.2020

Der Atomkraftgenerator für den Perseverance-Rover der NASA wurde auf dem Raumschiff auf einer Atlas 5-Rakete in Cape Canaveral installiert, und die Missionsmanager gaben am Mittwoch grünes Licht, um die Vorbereitungen für den Start des Rovers am 30. Juli in Richtung Mars fortzusetzen.

Der Multi-Mission Radioisotope Thermoelectric Generator (MMRTG) des Rovers wurde von einem Vorbereitungsgebäude in die vertikale Integrationsanlage der Atlas 5-Rakete überführt und mit einem Kran auf eine Arbeitsplattform nahe der Spitze des 60 Meter hohen (197 Fuß hohen) Hubs gehoben ) Startprogramm.

Die Techniker steckten den Stromgenerator durch eine Zugangstür in die Nutzlastabdeckung des Atlas 5 und platzierten das Gerät am hinteren Ende des Perseverance-Rovers durch eine Öffnung auf der Rückschale des Raumfahrzeugs, die den Rover und sein Landesystem während der Fahrt von der Erde zur Erde umschließt Mars.

Laut Mary MacLaughlin, einer NASA-Sprecherin, wurde die 45-Kilogramm-Einheit am Montag auf dem Rover installiert.

Nach dem Anschließen der Befestigungsschrauben und der passenden elektrischen Leitungen versorgten die Bodenteams den Rover mit dem neu installierten MMRTG.

Die Stromquelle war die letzte Hauptkomponente, die dem Perseverance-Rover vor seinem geplanten Start nächste Woche hinzugefügt wurde. Der Rover ist das Herzstück der 2,4-Milliarden-Dollar-Mission Mars 2020 der NASA.

„Zu diesem Zeitpunkt wurde das Raumschiff eingeschaltet und wird es rund um die Uhr bleiben“, sagte Dave Gruel, Manager für Montage-, Test- und Startoperationen (ATLO) für die Mission Mars 2020. „Das Startbetriebsteam wird weiterhin den Zustand des Raumfahrzeugs überwachen, um sicherzustellen, dass es zum Start geht – nichts Glamouröses, aber ein wichtiger Teil der Arbeit.“

Das vom US-Energieministerium entwickelte MMRTG wandelt Wärme aus dem natürlichen radioaktiven Zerfall von Plutonium-238 – einem speziellen Isotop von Plutonium ohne Waffenqualität – in Elektrizität um. Der Generator enthält 4,8 kg Plutoniumdioxid-Kraftstoff.

Das Gerät erzeugt zu Beginn der Mission von Perseverance etwa 110 Watt Leistung, was in etwa der Leistungsaufnahme einer Glühbirne entspricht. Die Energieeffizienz des MMRTG sinkt um einige Prozent pro Jahr.

Aktenfoto eines Plutonium-238-Pellets. Bildnachweis: Los Alamos National Laboratory

Das MMRTG lädt zwei Lithium-Ionen-Batterien auf dem Perseverance-Rover auf. Die Batterien werden den Roboter in Zeiten des Spitzenstromverbrauchs antreiben, wenn die NASA sagt, dass der Strombedarf während wissenschaftlicher Operationen auf dem Mars 900 Watt erreichen kann.

Fast 95 Prozent der vom MMRTG erzeugten Energie wird in Form von überschüssiger Wärme vorliegen. Dies wird dazu beitragen, die interne Elektronik des Perseverance Rovers bei den kalten Temperaturen auf der Marsoberfläche warm zu halten.

Die MMRTG ist die neueste in einer Reihe von Kernkraftquellen und Heizgeräten, die seit 1961 in mehr als 30 US-Weltraummissionen eingesetzt wurden.

Der 1-Tonnen-Perseverance-Rover ist ein Beinahe-Klon des Curiosity-Rovers der NASA, der 2011 gestartet und im August 2012 auf dem Mars gelandet ist. Perseverance verfügt über eine verbesserte Reihe wissenschaftlicher Instrumente, darunter verbesserte Kameras und eine Nutzlast, um die Erzeugung von Sauerstoff aus Kohlendioxid zu demonstrieren in der Marsatmosphäre eine Schlüsselfähigkeit für zukünftige menschliche Expeditionen.

Der Ingenuity Mars Helicopter der NASA begleitet den Perseverance Rover auch zum Roten Planeten. Nach der Landung auf dem Mars am 18. Februar 2021 wird der Rover die solarbetriebene Drohne für eine Reihe von Testflügen einsetzen. Der Ingenuity-Hubschrauber – mit sich drehenden Blättern mit einem Durchmesser von etwa 1,2 Metern – wird versuchen, das erste Drehflüglerflugzeug zu werden, das in der Atmosphäre eines anderen Planeten fliegt.

Ein Hauptziel für den neuen Marsrover der NASA ist die Sammlung von Gesteinsproben mit einem Bohrer. Die Proben werden in ultrareinen Röhrchen versiegelt, damit sie von einer zukünftigen Robotermission zur Erde zurückkehren können.

Das MMRTG für den Perseverance Rover enthält eine kleine Menge Plutonium-238, die in den letzten Jahren vom Energieministerium hergestellt wurde. Die Vereinigten Staaten stellten 1988 die Produktion von Plutonium-238 ein, und die US-Regierung kaufte das Material von 1992 bis Ende der 2000er Jahre von Russland.

Die NASA und das Energieministerium gaben 2013 bekannt, dass die Produktion von Plutonium-238 im Oak Ridge National Laboratory in Tennessee wieder aufgenommen wurde, um sicherzustellen, dass Atomkraftwerke für zukünftige Weltraummissionen verfügbar sind.

Die Dragonfly-Mission der NASA, die einen fliegenden Quadcopter zum Saturnmond Titan schicken wird, ist die nächste Sonde der Weltraumbehörde, die von einem MMRTG angetrieben wird. Der Start von Dragonfly ist für 2026 geplant.

Der thermoelektrische Multi-Mission-Radioisotop-Generator (MMRTG) für den Perseverance-Rover ist vor dem Betanken mit Plutonium abgebildet. Bildnachweis: NASA / JPL-Caltech

Die NASA-Manager haben die Teams freigegeben, um die letzten Vorbereitungen für den Start des Perseverance-Rovers während einer Überprüfung der Flugbereitschaft am Mittwoch zu treffen.

„Wir freuen uns, mit dem Abschluss der Überprüfung der Flugbereitschaft einen weiteren Meilenstein zu erreichen“, sagte Matt Wallace, stellvertretender Projektmanager für die Mission im Jet Propulsion Laboratory der NASA in Südkalifornien. „Aber wir werden unsere Köpfe durch die letzten Vorbereitungsaktivitäten und das Öffnen des Startfensters nächste Woche gesenkt halten, bis wir sicher sind, dass dieses Raumschiff sicher auf dem Weg ist. Mars ist ein harter Kunde, und wir halten nichts für selbstverständlich.

„Gegenwärtig ist auf der ganzen Linie alles grün“, sagte Wallace in einer Erklärung. „Alle, die an diesem Unterfangen beteiligt sind, vom Raumfahrzeugteam über das Trägerraketenteam bis hin zu den Mitarbeitern der Reichweite, freuen sich darauf, dass Perseverance seinen lang erwarteten Flug zum Mars beginnt.“

Viele Mitglieder der NASA- und United Launch Alliance-Teams, die sich auf den Start in der nächsten Woche vorbereiten, werden an diesem Wochenende eine Auszeit nehmen. Ingenieure und Techniker des Kennedy Space Center haben in den letzten Wochen viele Stunden und Wochenenden gearbeitet, um die Mission Mars 2020 für den Start am 30. Juli auf Kurs zu halten.

Die Mission sollte am 17. Juli starten, aber Probleme mit einer Kranvorrichtung im ULA-Montagegebäude Atlas 5, ein Leck in einer Flüssigsauerstoffleitung an der Atlas 5-Rakete und Verlangsamungen aufgrund der Auswirkungen der Coronavirus-Pandemie führten zu einem Rückstoß das Startdatum um 13 Tage.

Die Startphase der Mars 2020-Mission erstreckt sich bis Mitte August. Eine Verzögerung über diesen Punkt hinaus könnte dazu führen, dass die Mission zwei Jahre lang auf dem Boden bleibt, bis Erde und Mars für einen direkten Start zum Roten Planeten wieder richtig ausgerichtet sind.

Eine Überprüfung der Startbereitschaft am Montag, dem 27. Juli, wird voraussichtlich der ULA die Genehmigung erteilen, die Atlas 5-Rakete am nächsten Tag von ihrem vertikalen Hangar auf Pad 41 der Cape Canaveral Air Force Station zu übertragen.

Dies wird die Voraussetzungen für Countdown-Vorbereitungen und das Befüllen der superkalten Raketentreibstoffe der Atlas 5-Rakete am frühen 30. Juli schaffen, wenn die Mission um 7:50 Uhr MEZ (1150 GMT) ein zweistündiges Startfenster öffnet.

Der Perseverance-Rover, der in der Nutzlastverkleidung seiner Atlas 5-Rakete eingeschlossen ist, wurde am 7. Juli in Cape Canaveral auf der Trägerrakete angehoben. Bildnachweis: NASA / Kim Shiflett

Der Perseverance Rover ist die dritte von drei Mars-Missionen, die diesen Monat starten.

Der von den Vereinigten Arabischen Emiraten entwickelte Hope-Orbiter startete am Sonntag mit einer japanischen H-2A-Rakete, und der chinesische Orbiter, Lander und Rover Tianwen 1 ist am Donnerstag gestartet.

Alle drei Missionen sollen im Februar 2021 auf dem Mars eintreffen.

Quelle: https://spaceflightnow.com/2020/07/22/plutonium-power-source-installed-on-nasas-next-mars-rover/ Automatisch durch Google auf Deutsch übersetzt.

Photos: NASA’s Perseverance rover buttoned up for launch

The Perseverance rover is enclosed within its aeroshell for launch. Credit: NASA/Christian Mangano

NASA’s Perseverance rover has been closed up inside its protective aeroshell, the structure that will protect the spacecraft when it plunges into the Martian atmosphere, in preparation for launch no earlier than July 20 from Cape Canaveral.

The six-wheeled Mars rover was connected with its descent stage earlier this year inside a clean room at the Kennedy Space Center in Florida. Technicians and engineers working amid the coronavirus pandemic affixed the rover and descent system inside the spacecraft’s backshell, then mounted the atmospheric entry vehicle onto the cruise stage, which will shepherd the spacecraft from Earth to Mars.

Some of the final pieces to be added to the rover were the super-clean sample collection tubes that the Perseverance rover will use to gather core samples on Mars for eventual return to Earth.

With the tubes installed, ground crews at the Kennedy Space Center added the rover’s heat 15-foot-diameter (4.5-meter) heat shield to close up the rover inside the cocoon that will protect it during its scorching hot entry into the atmosphere of Mars.

The next step to prepare the Perseverance rover for launch was mounting the spacecraft on the adapter structure that will connect the payload to its United Launch Alliance Atlas 5 rocket. Those connections are scheduled for completion this week, followed by encapsulation inside the Atlas 5’s bulbous white payload fairing, made by RUAG Space in Switzerland.

Once that is complete, teams will transfer the spacecraft inside the fairing to ULA’s Vertical Integration Facility at Cape Canaveral Air Force Station, where it will be hoisted by crane atop the Atlas 5 rocket around June 26.

In early July, technicians will install the rover’s plutonium power source, which will generate electricity throughout Perseverance’s mission.

Liftoff is scheduled for no earlier than July 20 during a two-hour window opening at 9:15 a.m. EDT (1315 GMT). The mission’s launch period extends through at least Aug. 11, and could potentially extended to Aug. 15, according to Omar Baez, NASA’s launch director for the mission.

The rover must launch in July or August in order

The Perseverance rover is a follow-up to NASA’s Curiosity rover, which landed on Mars in 2012. But Perseverance carries a different set of scientific instruments and sports several key technological upgrades, including improved landing navigation to better target a pinpoint touchdown on Mars on Feb. 18, 2021.

Credit: NASA/Christian Mangano
Credit: NASA/Christian Mangano
Credit: NASA/Christian Mangano
Credit: NASA/Christian Mangano
Credit: NASA/Christian Mangano

Ab Donnerstag werden die Mitarbeiter der Payload Hazardous Servicing Facility damit beginnen, das Raumschiff in der Payload-Verkleidung der Atlas 5-Rakete zu kapseln, mit der der Rover gestartet wird.

Wenn alles nach Plan verläuft, sollte das Raumschiff bis zum kommenden Montag, dem 22. Juni, in der bauchigen weißen Nutzlastabdeckung des Atlas 5 geschlossen sein. Der Rover wird am 26. Juni von der Payload Hazardous Servicing Facility im Kennedy Space Center zu United Launch Alliance transportiert Laut Mary MacLaughlin, einer NASA-Sprecherin, befindet sich die nahe gelegene vertikale Integrationsanlage an der Cape Canaveral Air Force Station.

Beim VIF werden das Raumschiff und seine schützende Startverkleidung auf einer ULA Atlas 5-Rakete angehoben.

Bevor der Rover bereit ist, die Rakete zu treffen, planen die ULA-Crews, die fast vollständige Atlas 5-Rakete für eine Countdown-Probe am 22. Juni von ihrem vertikalen Hangar auf Pad 41 zu rollen. Während der Übungsstunde wird ULA den Atlas 5 mit Kerosin füllen. flüssige Wasserstoff- und flüssige Sauerstoff-Treibmittel, um die Rakete vor dem Starttag einer vollständigen Prüfung zu unterziehen.

Credit: NASA/Christian Mangano

„Perseverance“-Rover der NASA soll am 17. Juli zum Mars

Der nächste Mars-Rover der US-Raumfahrtbehörde NASA soll Mitte Juli starten. Der Roboter mit dem Namen „Perseverance“ (auf Deutsch: Durchhaltevermögen) solle am 17. Juli um 15.15 Uhr MESZ mit einer „Atlas V“-Rakete vom Weltraumbahnhof Cape Canaveral im US-Staat Florida abheben, teilte die NASA am diesen Mittwoch mit.

Falls es mit dem Start an diesem Tag nicht klappen sollte, bliebe dem rund 1.000 Kilogramm schweren Rover von der Größe eines Kleinwagens ein Fenster von etwa drei Wochen für weitere Versuche, damit er dann wie geplant im Februar 2021 auf dem Mars landen kann. Beobachter hatten zuvor befürchtet, dass die Coronakrise den Zeitplan für die „Perseverance“-Mission durcheinanderbringen könnte.

Der unbemannte Rover soll nach der Landung über den roten Planeten rollen und nach Spuren früheren mikrobiellen Lebens suchen. Außerdem soll er das Klima und die Geologie des Planeten erforschen sowie Proben von Steinen und Staub nehmen. Wissenschafter erhoffen sich von der Mission neue Erkenntnisse über die Entstehung des Universums.

Insight: Nach 15 Monaten – HP3 macht Fortschritte

Nach 15 Monaten, macht das HP3 (Marsmaulwurf) Experiment nach diversen Rückschlägen, wieder Fortschritte.

Marsmission Insight: Bremer Experiment auf dem Mars gerät ins Stocken

Seit einem Jahr soll sich ein Experiment in den Marsboden hämmern – doch daraus wurde bislang nichts. Beim Marsmaulwurf herrscht noch immer Stillstand. Die Forscher versuchen, das Beste draus zu machen.

Die Aufnahme der Europäischen Weltraumagentur ESA/ESOC zeigt den Planeten Mars.
Die Aufnahme der Europäischen Weltraumagentur ESA/ESOC zeigt den Planeten Mars. (picture alliance / dpa)

Er will einfach nicht. Anstatt immer tiefer in den Boden einzudringen, macht der Maulwurf nichts. Stillstand. Pause. Die Arbeiten auf dem Mars ruhen. Dabei waren sie vor fast einem Jahr mit großen Hoffnungen gestartet.

Es war Ende Februar im vergangenen Jahr, als das Maulwurf-Experiment als Teil der Mission Insight auf der Marsoberfläche abgesetzt wurde. In Bremen, rund 230 Millionen Kilometer entfernt, war das ein Grund zur Freude; gefeiert wurde mit Kuchen. Endlich konnte das losgehen, wofür 20 Forscher des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) jahrelang gearbeitet hatten. Denn HP3 – so heißt der Maulwurf offiziell – wurde in Bremen konzipiert. Die Wissenschaftler erhoffen sich dadurch, viel Neues über den Mars zu erfahren.

In der Geschichte der Raumfahrt ist noch nie etwas so tief in den Boden des roten Planeten eingedrungen, wie es der Maulwurf machen sollte. Die Ergebnisse, die HP3 liefern soll, sollen Aufschluss über Wärmeleitfähigkeit des Bodens geben. Laut Plan zieht das Bremer Experiment dafür ein mit Temperatursensoren bestücktes, fünf Meter langes Kabel hinter sich in den Untergrund hinein. Damit sollen an verschiedenen Stellen die Temperaturen im Marsboden gemessen werden und wie sie sich verändern. Ergänzend nimmt ein Infrarotstrahlungsmesser, der am Insight-Landemodul angebracht ist, die Temperatur der Marsoberfläche.

Eigentlich sollte der Bremer Maulwurf fünf Meter tief im Marsboden sein. Doch daraus wurde nichts; der 40 Zentimeter lange Stab hat sich immer wieder zurück an die Oberfläche bewegt. Auf dem Bild ist zu sehen, wie der Marsmaulwurf halb im Boden
Eigentlich sollte der Bremer Maulwurf fünf Meter tief im Marsboden sein. Doch daraus wurde nichts; der 40 Zentimeter lange Stab hat sich immer wieder zurück an die Oberfläche bewegt. Auf dem Bild ist zu sehen, wie der Marsmaulwurf halb im Boden steckt. Ein rechteckiger Abdruck zeigt die Stelle, an der die Schaufel der Insight-Sonde auf die Oberfläche gedrückt hat – um dem Stab zu mehr Reibung zu verhelfen. (NASA/JPL-Caltech)

„Jetzt ist aber erstmal alles auf Halt gestellt“, sagt Marco Scharringhausen aus dem HP3-Projektteam vom Bremer DLR. Denn kurz nach dem Absetzen kamen die ersten Probleme: Zwar hatte der Maulwurf – der äußerlich kein bisschen an seinen tierischen Namensgeber erinnert, sondern eher an eine Mini-Rakete – angefangen, sich langsam in den Boden zu hämmern. Doch er kam nicht so weit wie gehofft. Nach 30 Zentimetern war Schluss – eigentlich sollte HP3 fünf Meter in den Boden eindringen.

Eine gefährliche Situation

Es gab Rettungsversuche; bei der Nasa in Kalifornien wurden mögliche Ursachen erforscht. Doch auch das half nicht. Maximal 40 Zentimeter ist der Maulwurf in den Boden eingedrungen. Weitere Hammerschläge haben dafür gesorgt, dass sich HP3 wieder Richtung Oberfläche bewegt hat – eine gefährliche Situation. Denn wenn der Maulwurf erstmal aus dem Loch ist, gibt es keinen zweiten Versuch, sagt Scharringhausen. Zwar hat die Insight-Sonde, die das Experiment ausgesetzt hat, einen mechanischen Arm. Der sei aber zu grob, um den Stab wieder in das Loch zu setzen. Scharringhausen vergleicht es mit dem Versuch, mit Fäustlingen dünnes Garn in ein Nadelöhr einzufädeln.

Warum der Maulwurf sich nicht in den Marsboden hämmert, ist unklar. Sehr wahrscheinlich ist es, dass der Stab nicht genug Halt hat. Denn damit er mittels kleiner Hammerschläge ins Gestein vordringen kann, braucht es ein Mindestmaß an Reibung. Die wurde zwischenzeitlich mit einem Schaufelarm der Sonde erzeugt, der seitlich gegen den Maulwurf gedrückt hat. Viel gebracht hat das allerdings nicht.

Dass die Maulwurf-Mission nicht einfach wird, das war schon vorher klar. Was, wenn HP3 auf dem Weg in den Boden auf einen harten Stein trifft? Was, wenn der Maulwurf gar nicht erst richtig auf der Marsoberfläche abgesetzt werden kann? So weit von der Erde entfernt gibt es nur wenige Möglichkeiten, ins Geschehen einzugreifen.

Mission ist nicht gescheitert

Immerhin: Auch wenn es gerade nicht gut aussieht, gescheitert ist die Mission für Scharringhausen und seine Kollegen nicht. „Wir lernen notgedrungen“, sagt der Mathematiker. Die Forscher erfahren viel über die Zusammensetzung des Marsbodens – auch wenn das nicht unbedingt das Ziel von HP3 gewesen sei. Laut Scharringhausen gibt es viele unterschiedliche Schichten – „manche pudrig wie Mehl, andere hart wie nasser, verdichteter Sand“.

Natürlich sei es schade, dass die Mission bislang nicht wie geplant durchgeführt werden konnte, sagt Scharringhausen. Geknickt von den Forschern sei aber niemand. „Wir machen das Beste draus.“ Denn schließlich funktioniere die Konstruktion, technisch gebe es keine Probleme. Im Gegenteil: Der Maulwurf habe seine eigentliche Lebensdauer schon weit überschritten. Ärgerlich sei lediglich, dass die Bedingungen auf dem Mars anders seien als gedacht. Scharringhausen bringt es aber auf eine einfache Formel. „Das ist eben Wissenschaft.“

Die Marsmission Insight

Nach rund einem halben Jahr Reise landete am 26. November die Insight-Sonde der amerikanischen Weltraumbehörde Nasa auf dem Mars. Mit an Bord war das Instrument HP3 (Heat Flow and Physical Properties Package), das in Bremen entwickelt wurde.

Ziel von Insight ist es, die frühgeologische Entwicklung des Mars zu erforschen. Die Ergebnisse sollen dabei helfen, ein Verständnis dafür zu bekommen, wie erdähnliche Planeten des Sonnensystems entstanden sein könnten, beispielsweise der Merkur, die Venus aber auch die Erde selbst. Vergangenen April gelang es unter anderem, zum ersten Mal ein Marsbeben aufzuzeichnen. Die Mission ist auf ein Marsjahr angelegt, etwa zwei Erdenjahre. Die Kosten liegen bei 650 Millionen Euro.

Heat Flow and Physical Properties Package (HP3)

Wäremflusssonde

Das DLR Institut für Planetenforschung entwickelt die in-situ Wäremflusssonde HP3, die im Rahmen der NASA InSight Mission den Wärmefluss des Mars bestimmen soll (Abbildung 1). InSight wird 2016 in der südlichen Elysium-Region des Mars landen, um das tiefe Innere des Planeten zu erkunden. Neben der Wärmeflusssonde besteht die wissenschaftliche Nutzlast aus einem Seismometer, sowie einem Geodäsie-Experiment, mit dem der Rotationszustand des Planeten genauestens vermessen werden soll. Die Kombination von seismischen, geodätischen und thermischen Messungen erlaubt einen Einblick in die Schichtung von Kruste und Mantel des Mars sowie den Aufbau seines Kerns.

Abbildung 1: Künstlerische Darstellung des InSight Landers mit ausgesetzten Instrumenten. Links die HP3 Wärmeflusssonde, rechts im Bild das Seismometer. Das Geodäsie-Experiment sowie eine Kamera befinden sich auf dem Lander-Deck. Eine weitere Kamera ist am Roboterarm montiert.

Das HP3 Instrument basiert auf dem MUPUS Sensor (Multi-Purpose Sensor), der zur Zeit an Bord der ESA Rosetta Mission auf dem Weg zum Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko ist, sowie dem PLUTO Probennehmer, der auf der ESA MarsExpress Mission zum Einsatz kommen sollte. Um Messungen unterhalb der Planetenoberfläche durchführen zu können, besteht HP3 aus einem sogenannten Maulwurf (engl. „Mole“), der mit Hilfe eines Hammermechanismus ein mit Temperatursensoren bestücktes Kabel in den Boden zieht. Dabei soll eine Zieltiefe von 5 m erreicht werden, um den Temperaturgradienten im Untergrund bestimmen zu können. Des Weiteren ist der Mole mit Heizfolien ausgestattet, die eine Bestimmung der Wärmeleitfähigkeit nach dem Prinzip der Nadelsonde erlauben (Abbildung 2).

Abbildung 2: HP3 System, bestehend aus dem HP3-Mole (unten im Bild), in dessen Inneren ein Hammermechanismus für das Vordringen in den Boden sorgt, sowie das mit Temperatursensoren bestückte Kabel (gelb), mit dem der thermische Gradient im Untergrund bestimmt werden soll. Die Wärmeleitfähigkeit des Bodens wird durch Heizen des Moles sowie die Messung der Selbsterwärmungskurve bestimmt. Ein weiteres Kabel (grün) sorgt für die elektrische Verbindung zum Lander.

Im Schnitt ein Erdbeben pro Tag auf dem Mars

Der Planet Mars ist seismisch aktiv. Das zeigen erste wissenschaftliche Analysen von Daten, die der NASA-Marslander InSight von der Marsoberfläche zur Erde gefunkt hat. Im Schnitt konnte das Seismometer SEIS jeden Tag ein Erdbeben registrieren. Von der Auswertung der Aufzeichnungen verspricht sich das Team wichtige Informationen über das Innere des Mars.

SEIS

Das Seismometer SEIS von InSight auf dem Mars. Bild: NASA/JPL-Caltech  [Großansicht]

Am 26. November 2018 setzte der InSight-Landerr NASA in der Region Elysium Planitia erfolgreich auf dem Mars auf. Siebzig Marstage später begann das Seismometer SEIS der Mission, Erschütterungen des Planeten aufzuzeichnen. Ein Team von Forschenden und Ingenieuren der ETH Zürich unter der Leitung von ETH-Professor Domenico Giardini hat die Steuerelektronik für SEIS entwickelt und ist für den „Marsbebendienst“ verantwortlich. Letzterer ist in Zusammenarbeit mit dem Schweizerischen Erdbebendienst an der ETH Zürich für die tägliche Interpretation der vom Mars gesendeten Daten zuständig.

Bis Ende September 2019 hatte InSight 174 Ereignisse aufgezeichnet. Zwischenzeitlich wurden die Messungen fortgesetzt und insgesamt über 450 Marsbeben beobachtet, die noch nicht alle detailliert ausgewertet werden konnten. Das entspricht im Durchschnitt etwa einem Ereignis pro Tag. Die Daten ermöglichen den Forschenden festzustellen, wie sich seismische Wellen durch den Planeten ausbreiten. Ähnlich wie Röntgenstrahlen durchdringen sie das Planenteninnere und machen dessen Beschaffenheit sichtbar.

or der Landung von InSight hatten Forschende ein breites Spektrum an Modellen entwickelt, die aufzeigen, wie sich die innere Struktur des Planeten möglicherweise entwickelt hat. Die aufgezeichneten Marsbeben erlauben es nun bereits nach wenigen Monaten besser zu verstehen, wie der Planet aufgebaut ist und räumen bisher bestehende Ungewissheiten aus.

Marsbeben ähneln Erdbeben, haben in der Regel aber kleinere Magnituden. Die 174 genauer untersuchten Marsbeben lassen sich in zwei Kategorien einteilen: Zur ersten gehören 24, niederfrequente Erschütterungen mit Magnituden zwischen 3 und 4, deren Wellen sich durch den Marsmantel ausbreiten. Zur zweiten gehören 150 Ereignisse mit vergleichsweise kleineren Magnituden, geringerer Herdtiefe und Wellen mit höherer Frequenz, die in der Kruste des Mars gefangen bleiben.

„Marsbeben weisen ähnliche Eigenschaften auf, wie sie bereits während der Apollo-Ära auf dem Mond beobachtet wurden. Sie dauern lange (10 bis 20 Minuten), da ihre Wellen aufgrund von Eigenheiten der Marskruste stark streuen“, erläutert Giardini. In der Regel, so Giardini, ist es schwierig, Marsbebendaten zu interpretieren. In den meisten Fällen kann man nur die Entfernung bestimmen, aber nicht die Richtung, aus der die Wellen kommen.

InSight leitete nun eine neue Ära der planetaren Seismologie ein. Die Leistungsfähigkeit des SEIS hat bislang die Erwartungen übertroffen. Insbesondere in Anbetracht der rauen Bedingungen auf dem Mars, die jeden Tag von Temperaturen zwischen minus 80 und 0 Grad Celsius und von starken Winden gekennzeichnet sind. Vor allem tagsüber schütteln diese Winde den InSight-Lander und seine Instrumente, was zu vielen Störgeräuschen führt. Bei Sonnenuntergang legen sich aber die Winde und ermöglichen es, die bisher leisesten seismischen Daten des gesamten Sonnensystems aufzuzeichnen.

Die von SEIS erkannten Beben haben sich daher vorwiegend in den ruhigen Nach-stunden ereignet. Die schwierigen Bedingungen machen es zudem herausfordernd, seismische Ereignisse von anderen Signalen zu unterscheiden, die von Bewegungen des Landers, von anderen Instrumenten oder von der Atmosphäre stammen.

SEIS erfasst auch das Hämmern der Wärmeflusssonde HP3 (ein weiteres InSight-Experiment) sowie vorbeiziehende Wirbelwinde (Staubteufel). Dies ermöglicht es, die physikalischen Eigenschaften der unmittelbar unter SEIS liegenden Bodenschichten abzubilden. Daher ist bekannt, dass SEIS auf einer dünnen, sandigen Schicht von wenigen Metern Tiefe gelandet ist, die in Mitte eines 20 Meter großen alten Einschlagkraters liegt.

In größerer Tiefe weist die Marskruste Eigenschaften auf, die mit den kristallinen Grundgebirgen der Erde vergleichbar sind. Sie scheint aber stärker zerklüftet zu sein. Die Art und Weise wie sich die seismischen Wellen ausbreiten legt zudem nahe, dass der obere Mantel diese im Vergleich zum unteren Mantel stärker dämpft. Bisher wurden in der Nähe der Station keine Marsbeben aufgezeichnet, was darauf hindeutet, dass InSight in einer seismisch eher ruhigen Region des Mars gelandet ist.

Die drei größten Ereignisse ereigneten sich in der Region Cerberus Fossae, die etwa 1500 Kilometer entfernt liegt. Dabei handelt es sich um ein tektonisches Grabensystem, das durch das Gewicht des Elysium Mons, des größten Vulkans in der Elysium-Planitia-Region, verursacht wurde. Es besteht daher die starke Vermutung, dass die seismische Aktivität auf dem Mars nicht nur eine Folge der Abkühlung und damit des Schrumpfens des Planeten ist, sondern auch durch tektonische Spannungen verursacht wird.

Die gesamte auf dem Mars freigesetzte seismische Energie liegt zwischen derjenigen der Erde und derjenigen des Mondes. In Verbindung mit anderen Messungen sind die mit SEIS gewonnen Daten zudem sehr nützlich, um meteorologische Prozesse auf dem Mars besser zu verstehen. Das Seismometer erfasst nicht nur Winde, sondern reagiert auch auf atmosphärischen Druck, was es erlaubt, die für den Mars charakteristischen meteorologischen Phänomene zu bestimmen. Dazu gehören unter anderem die nachmittäglich am Lander vorbeiziehenden Wirbelwinde.

Diese und weitere Resultate wurden nun in mehreren Artikeln veröffentlicht, die in der Zeitschrift NatNature Geoscience veröffentlicht wurden.

SpaceX: Crew Dragon erfolgreich gestartet

Am 30.05.2020 hat das Privatunternehmen SpaceX weiter Raumfahrt-Geschichte geschrieben, nach 9 Jahren der Space-Shuttle Ära sind erstmals wieder Astronauten von US-Boden aus ins All gestartet. Ein kleiner Schritt für die Menschheit aber ein großer Schritt für die bemannte Raumfahrt. I Love You SapceX!

Noch 5 Tage bis zum Start der ersten bemannten Crew Dragon

9 Jahre langes warten für Raumfahrt-Fans neigen sich dem Ende – Noch 5 Tage bis zum Start der ersten bemannten Crew Dragon: Der Abschluss der Flight Readiness Review am Freitag startete ein geschäftiges Memorial Day-Wochenende im Kennedy Space Center.

Die Dragon-Astronauten werden am Samstag ihre von SpaceX gefertigten Fluganzüge anziehen und in einem Tesla Model X-Auto zur Startrampe 39A fahren, wo die Falcon 9- und Crew Dragon-Kapsel am Donnerstag auf ihrem Startplatz am Meer platziert wurden.

Hurley und Behnken – beide Veteranen von zwei Space-Shuttle-Flügen – werden diesen Samstag mit Hilfe von etwa einem halben Dutzend SpaceX-Crew-Technikern an Bord der Dragon-Kapsel klettern und die Schritte üben, die sie am Starttag unternehmen werden.

Am Montag wird SpaceX eine Überprüfung der Startbereitschaft einberufen, um die Daten und Ergebnisse des Static-Fire Test vom Freitag und der Generalprobe am diesem Samstag zu überprüfen. Wenn alles gut aussieht, werden die Vorbereitungen für den Start der ersten Mission mit Orbitalbesatzung vom Kennedy Space Center seit fast neun Jahren am Mittwoch um 16:33 Uhr EDT (2033 GMT) fortgesetzt.

Die Raumfahrt Anzüge von SpaceX sind ja mal richtig schnieke und modern.

Viel solcher Starts hab ich früher im TV gesehen. Der spannendste Moment war immer wenn die Flugcomputer, die alle Systeme des Space Shuttle und sich gegenseitig kontrollieren, (wird bei der Dragon Kapsel nicht anders sein) die Kontrolle übernehmen, die letzt Hürde vor einem Start. Selbst die ganzen Nasa-Techniker vor ihren Bildschirmen waren ab da nur noch Zuschauer.

Die Nasa legt das Schicksal ihrer Raumfahrer in private Hände

Vor neun Jahren ging die Ära der Spaceshuttles zu Ende. Nun wollen die Amerikaner wieder Astronauten ins All schicken – mit Kommerz und viel Pathos.

Die beiden Nasa-Astronauten Bob Behnken (links) und Doug Hurley nehmen zur Probe in der Raumkapsel Crew Dragon Platz. Am 27. Mai gilt es dann ernst.

Wenn Jim Bridenstine, der bullige Chef der amerikanischen Raumfahrtagentur Nasa, vom nächsten grossen Raketenstart seiner Behörde erzählt, klingt er ein bisschen wie sein oberster Chef. In bester Trumpscher Manier schwärmt Bridenstine dann von amerikanischen Astronauten, die mit amerikanischen Raketen von amerikanischem Boden aus ins Weltall fliegen werden – eine Wendung, die der Nasa-Chef dieser Tage pausenlos wiederholt.

Das nationale Pathos hat seine Gründe: Am kommenden Mittwoch, um 22 Uhr 33 mitteleuropäischer Zeit, soll in Cape Canaveral nicht irgendeine Rakete in den Himmel über Florida starten. Die Falcon 9 des privaten Raumfahrtunternehmens SpaceX, die seit Wochen auf ihren grossen Tag vorbereitet wird, hat vielmehr eine besondere Mission. Sie soll – neun Jahre nachdem die Nasa ihre Spaceshuttle-Flotte in den Ruhestand verabschiedet hat – wieder Astronauten von Florida aus ins All befördern.

Eine Zäsur in der Raumfahrt

Es ist das Ende einer langen Durststrecke. Anfang Mai schwärmte Bridenstine an einer Nasa-Medienkonferenz daher auch von einer «neuen Ära in der astronautischen Raumfahrt», wobei dieses neue Zeitalter weit über simplen Nationalstolz hinausgeht: Erstmals legt die Nasa am kommenden Mittwoch das Wohl und Wehe ihrer Raumfahrer und ihres astronautischen Raumfahrtprogramms in die Hände eines privaten Unternehmens – mit allen damit verbundenen Risiken.

Das sei eine sehr aufregende Zeit, sagt Bridenstine. Eine Zeit, die der US-Politiker, der vor drei Jahren von Präsident Trump ins Nasa-Amt gehievt worden ist, allerdings seinen Vorgängern zu verdanken hat. Bereits 2004 beschlossen die USA, gegen Ende jenes Jahrzehnts ihre Spaceshuttles einzumotten. Die Kosten der wiederverwendbaren Raumgleiter waren zu hoch geworden. Zudem galten die Shuttles nach zwei Abstürzen mit 14 getöteten Astronauten bei gut hundert Flügen als zu unsicher. Im Juli 2011 landete die letzte Raumfähre schliesslich in Cape Canaveral.

Für die USA war es ein gravierender Einschnitt: Auf einen Schlag hatte das Land keine Möglichkeit mehr, Astronauten aus eigener Kraft zur Internationalen Raumstation (ISS) zu befördern. Es war vielmehr auf Mitfluggelegenheiten in russischen Sojus-Kapseln angewiesen – und ist es bis heute. Auch deshalb blickt kommende Woche eine ganze Nation nach Florida.

Trumps Vorgänger, Präsident Barack Obama, dürfte ebenfalls interessiert zuschauen. Ihm haben die USA nicht nur zu verdanken, dass sie nun wieder Richtung Weltall abheben können, sondern auch, dass sie es völlig anders machen als in der Vergangenheit: Jahrzehntelang glaubte die Nasa, sie müsse ihre eigenen Raumschiffe planen, bezahlen, besitzen und betreiben. Gut dotierte Verträge wurden hierzu mit etablierten Raumfahrtkonzernen geschlossen. Die Firmen mussten kein Risiko tragen und bekamen alle Mehrkosten erstattet – egal, weshalb sie anfielen.

Charterflüge ins All

Bei der Crew Dragon, der strahlend weissen Raumkapsel an der Spitze der Falcon 9, ist das anders. Das Raumschiff gehört SpaceX. Es wurde geplant und gebaut von SpaceX. Und es wird betrieben von SpaceX, jenem kalifornischen Unternehmen, das 2002 vom exzentrischen Milliardär Elon Musk gegründet worden ist und das mittlerweile die Raumfahrtbranche dominiert. Die Nasa hingegen wird, sollte der nun anstehende Testflug erfolgreich sein, künftig nur noch einzelne Sitzplätze in den SpaceX-Kapseln kaufen – als seien die Raumschiffe Charterflüge ins All. «In dieser neuen Ära ist die Nasa lediglich Kunde», sagte Bridenstine an der Medienkonferenz, «ein Kunde unter vielen in einem sehr robusten, kommerziellen Markt.» So zumindest die Hoffnung.

Im März 2019 nähert sich die damals noch unbemannte Crew Dragon zum ersten Mal der Internationalen Raumstation. Die Astronautin Anne McClain nutzte diese Gelegenheit für einen Schnappschuss.

Ganz billig ist all das nicht. Um den kommerziellen Raumfahrtmarkt anzukurbeln, brauchte es eine Anschubfinanzierung, und dafür war die Nasa zuständig. Gut drei Milliarden Schweizer Franken bekam SpaceX für die Entwicklung und den Bau von Crew Dragon. Konkurrent Boeing, der von der Nasa ebenfalls als künftiger Raumschiffbetreiber ausgewählt wurde, erhielt sogar 4,7 Milliarden Franken. Trotzdem wird Boeing wegen gravierender Probleme seiner Starliner-Kapsel wohl frühestens kommendes Jahr mit Astronauten ins All starten können.

Unterm Strich dürfte sich das Programm für den amerikanischen Steuerzahler dennoch gelohnt haben. In der Endphase der Spaceshuttle-Ära verschlangen die alternden und schwer zu wartenden Raumgleiter mehr als 3 Milliarden Franken pro Jahr. Jeder Flug, der in der Regel Platz für sechs bis sieben Astronauten bot, schlug rein rechnerisch mit 1 Milliarde Franken zu Buche. Verglichen damit sind die Ticketkosten für Crew Dragon äusserst gering: Etwa 50 Millionen Franken muss die Nasa nach Berechnungen ihres Generalinspekteurs künftig für jeden Astronauten bezahlen, der bei SpaceX mitfliegen soll. Bei Boeing kosten die Sitze fast 90 Millionen Franken und liegen damit in derselben Grössenordnung wie die Beträge, die die Nasa zuletzt fürs Mitfliegen in der Sojus nach Russland überweisen musste.

Während die Nasa beim Finanziellen klare Vorgaben machte, liess sie SpaceX und Boeing beim Design der neuen Raumschiffe weitgehend freie Hand. Die einzigen Voraussetzungen: Die Kapseln mussten das gewünschte Anforderungsprofil für Flüge zur ISS erfüllen – und die strengen Sicherheitsvorgaben der Nasa. Das war nicht immer einfach, wie Doug Hurley und Bob Behnken erzählen, die beiden Astronauten des anstehenden Testflugs. So bestanden die SpaceX-Ingenieure, die eine Startup-Kultur pflegen und Dinge gerne etwas anders, etwas innovativer angehen, auf Touchscreens zur Steuerung des Raumschiffs. Die Astronauten hingegen waren Schalter und Knöpfe gewohnt. Entsprechend skeptisch fielen ihre ersten Reaktionen aus.

Letztlich konnte SpaceX die Nasa aber vom neuen Konzept überzeugen – genauso wie beim Betanken: Normalerweise ist der Tankvorgang abgeschlossen, wenn Astronauten in die Kapsel an der Spitze der Rakete klettern. Bei der Falcon 9 setzt SpaceX allerdings auf besonders stark gekühlte Treibstoffe, die durch ihre höhere Dichte mehr Leistung aus der Rakete herauskitzeln sollen. Hierzu darf das explosive Gemisch erst 35 Minuten vor dem Start getankt werden – zu einem Zeitpunkt, an dem die Crew längst an Bord sein muss. Vor vier Jahren ging solch ein Tankmanöver bei einer Satellitenmission schief: Die Falcon 9 explodierte auf der Startrampe. Trotzdem setzte sich SpaceX gegen die skeptischen Nasa-Gremien durch, so dass Hurley und Behnken nun zuhören können, wie unter ihnen 500 Tonnen Kerosin und flüssiger Sauerstoff in die Rakete gefüllt werden. Risiko inklusive.

Über diese futuristische Brücke werden die Astronauten am 27. Mai zur Raumkapsel schreiten. Danach wird die Rakete betankt.

«Wir sollten nicht vergessen, dass das Ganze ein Testflug ist», sagt daher auch Jim Bridenstine. «Wir machen all das, um zu lernen.» Klappt alles und startet Crew Dragon wie geplant in den Himmel über Florida, wird die Kapsel bereits 19 Stunden später die ISS erreichen. Hurley und Behnken dürfen dann kurz die manuelle Steuerung ihres Raumschiffs testen und auf den Touchscreens herumtippen. Das eigentliche Andockmanöver wird allerdings der Computer übernehmen.

Längerer Aufenthalt auf der ISS

Wie lange die beiden anschliessend an Bord des orbitalen Aussenpostens bleiben sollen, ist noch unklar. Eigentlich waren nur ein paar Tage geplant. Da sich die ersten Flüge mit Astronauten sowohl bei SpaceX als auch bei Boeing wegen technischer Probleme immer wieder verschoben haben, mangelt es derzeit allerdings an ISS-Taxis. Daher befindet sich momentan nur ein Amerikaner an Bord der Raumstation, gemeinsam mit zwei Russen, und nicht sechs Astronauten wie sonst üblich.

Für die Nasa heisst es daher abzuwägen: Einerseits wird auf der ISS jede helfende Hand benötigt, so dass Hurley und Behnken am besten vier Monate lang im All bleiben sollten. Andererseits müsste Crew Dragon möglichst schnell wieder zurück zur Erde kommen, um die Kapsel zu zertifizieren und um sie freizugeben für den dringend benötigten Linienbetrieb zur ISS.

Doch selbst für den Fall, dass dies nicht gelingen sollte und dass das mit den amerikanischen Astronauten, den amerikanischen Raketen und dem amerikanischen Boden nicht wie erhofft funktioniert, hat die Nasa vorgesorgt. Vor wenigen Wochen griffen die Amerikaner noch einmal auf Altbewährtes zurück: Sie kauften einen weiteren Sitzplatz in einer russischen Sojus. Für knapp 90 Millionen Franken. Sicher ist sicher.

SpaceX und Nasa auf dem Weg in eine neue Ära der US-Raumfahrt

Seit 2011 sind die USA beim Transport von Astronauten auf Russland angewiesen. Nun soll SpaceX eine neue Ära der US-Raumfahrt einleiten – mit dem ersten bemannten Raketenstart von US-Boden seit 2011.

  • Seit 2011 ist die Nasa beim Transport von Astronauten zur ISS auf russische Raumkapseln angewiesen
  • Das soll sich ändern: Am 27. Mai 2020 startet eine bemannte Raumkapsel von SpaceX mit Nasa-Astronauten zur ISS
  • Es ist ein Meilenstein für SpaceX und der Beginn einer neuen Ära für die US-Raumfahrt

Seit einigen Jahren mischt SpaceX die Raumfahrt-Branche auf* und steht nun vor der wohl wichtigsten Mission in der bisher kurzen Geschichte des Unternehmens: Am 27. Mai 2020 sollen eine Rakete und eine Raumkapsel von SpaceX erstmals Astronauten befördern. Das Ziel der Mission: Die Internationale Raumstation ISS.

Seit dem Ende des Space-Shuttle-Programms der Nasa im Jahr 2011 sind keine Astronauten mehr von US-amerikanischem Boden aus zur ISS gestartet, die stolze Raumfahrernation USA und die Raumfahrtorganisation Nasa sind seitdem von den russischen Sojus-Raumkapseln abhängig, in denen sie für viele Millionen US-Dollar Sitzplätze für ihre Astronauten kaufen müssen. Das soll nun vorbei sein. Die neue Ära*, in der die US-Raumfahrt nicht mehr auf Russland angewiesen ist, soll am 27. Mai 2020 eingeleitet werden* – und zwar vom privaten Raumfahrtunternehmen SpaceX des exzentrischen Milliardärs Elon Musk.https://platform.twitter.com/embed/index.html?dnt=false&embedId=twitter-widget-0&frame=false&hideCard=false&hideThread=false&id=1263565023915343873&lang=de&origin=https%3A%2F%2Fwww.fr.de%2Fwissen%2Fspacex-nasa-demo-2-crew-dragon-falcon-9-iss-neue-aera-usa-raumfahrt-zr-13770768.html&theme=light&widgetsVersion=c4096c4b%3A1589303485003&width=500px

Demo-Mission der „Crew Dragon“: SpaceX soll erstmals Astronauten zur ISS bringen

An diesem Tag sollen die beiden Nasa-Veteranen Bob Behnken und Doug Hurley die SpaceX-Raumkapsel „Crew Dragon“ besteigen. Eine „Falcon 9“-Rakete von SpaceX soll diese Kapsel ins All schießen, wo die „Crew Dragon“ etwa 19 Stunden später die ISS erreichen und automatisch am ISS-Modul „Harmony“ andocken soll.

Wie lange die beiden Nasa-Astronauten an Bord der ISS bleiben, steht noch nicht fest. Die „Crew Dragon“ von SpaceX, die für diesen letzten Test namens Demo-2 genutzt wird, kann nach Angaben der Nasa etwa 110 Tage im All bleiben. Die genaue Länge der Mission soll erst dann festgelegt werden, wenn sich die Astronauten an Bord der ISS befinden. Die Entscheidung „basiert auf der Verfügbarkeit des nächsten Commercial-Crew-Starts“, heißt es bei der Nasa.

Demo-2 ist der finale Test der „Crew Dragon“-Kapsel von SpaceX

Die Nasa-Astronauten Doug Hurley und Bob Behnken schauen sich die „Crew Dragon“ genau an. Die beiden werden die ersten Astronauten sein, die von SpaceX zur ISS transportiert werden. (Archivbild)
Die Nasa-Astronauten Doug Hurley und Bob Behnken schauen sich die „Crew Dragon“ genau an. Die beiden werden die ersten Astronauten sein, die von SpaceX zur ISS transportiert werden. (Archivbild)© SpaceX

Bei dem Start am 27. Mai handelt es sich um den finalen Test, bei dem alle Aspekte des Crew-Transportsystems noch einmal genau unter die Lupe genommen werden sollen: Das Raumschiff „Crew Dragon“, aber auch die SpaceX-Rakete „Falcon 9“ und der Startplatz 39A in Cape Canaveral, von dem einst die „Apollo“-Missionen zum Mond aufgebrochen sind, bevor es der Startplatz der Space Shuttles wurde.

Einiges wird am 27. Mai für SpaceX wie Routine erscheinen: Der Start und der Aufstieg der Rakete wird ablaufen wie bei den unbemannten „Dragon“-Kapseln, die SpaceX seit 2012 mit Fracht beladen zur ISS schickt. Der einzige Unterschied: An Bord sind zwei Astronauten. Ist die Raumkapsel mit ihrer kostbaren menschlichen Fracht sicher in einem Erdorbit angekommen, sollen die beiden Astronauten gemeinsam mit Experten auf der Erde prüfen, ob die „Crew Dragon“ so funktioniert wie geplant.

Astronauten in der SpaceX-Kapsel erreichen die ISS nach 19 Stunden

Anschließend – etwa 19 Stunden nach dem Start – soll die „Crew Dragon“ mit Bob Behnken und Doug Hurley die ISS erreichen. Auch der automatische Andock-Prozess wird genau beobachtet – und zwar von beiden Seiten: Von Chris Cassidy (USA), Anatoli Ivanishin und Ivan Vagner (beide Russland), den drei Astronauten, die sich bereits an Bord der ISS befinden, und von den beiden Astronauten in der Raumkapsel.

In der Zeit, die die beiden Test-Astronauten an Bord der ISS verbringen, soll die „Crew Dragon“ weiter getestet werden, bevor Behnken und Hurley wieder einsteigen, um zur Erde zurückzukehren. Auch das Abdocken von der ISS soll automatisch verlaufen. Die „Crew Dragon“ wird sich dann von der ISS entfernen und wieder in die Erdatmosphäre eintreten. Geplant ist, dass das SpaceX-Raumschiff im Atlantik vor der Küste Floridas wassert und dort von einem Bergungsschiff eingesammelt und zurück nach Cape Canaveral gebracht wird.https://platform.twitter.com/embed/index.html?dnt=false&embedId=twitter-widget-1&frame=false&hideCard=false&hideThread=false&id=1263481701847662593&lang=de&origin=https%3A%2F%2Fwww.fr.de%2Fwissen%2Fspacex-nasa-demo-2-crew-dragon-falcon-9-iss-neue-aera-usa-raumfahrt-zr-13770768.html&theme=light&widgetsVersion=c4096c4b%3A1589303485003&width=500px

SpaceX: „Crew Dragon“ ist Teil des „Commercial Crew“-Programms der Nasa

Die Mission der „Crew Dragon“ zur ISS ist Teil des „Commercial Crew“-Programms der Nasa. Die US-Raumfahrtorganisation hat in dessen Rahmen die Unternehmen SpaceX und Boeing damit beauftragt, neue Raumschiffe zu entwickeln, die dazu in der Lage sind, Astronauten in einen niedrigen Erdorbit und zur Internationalen Raumstation ISS zu transportieren.

2014 unterschrieben SpaceX und Boeing im Rahmen des „Commercial Crew“-Programms Nasa-Verträge im Wert von insgesamt 6,8 Milliarden US-Dollar. Die beiden Unternehmen lieferten sich lange ein Kopf-an-Kopf-Rennen, wer als erstes privates Unternehmen Astronauten zur ISS transportieren darf. Seit dem fehlgeschlagenen unbemannten Test von Boeings „Starliner“ im vergangenen Winter* ist jedoch klar: die „Crew Dragon“ von SpaceX wird das Rennen machen. Ihr unbemannter Testflug zur ISS im März 2019 gelang*. Zwar explodierte danach eine Kapsel*, doch mittlerweile hat die „Crew Dragon“ alle Tests bestanden.

„Crew Dragon“ von SpaceX soll in Zukunft Astronauten zur ISS bringen

Gelingt auch die zweite – dieses Mal bemannte – Demo-Mission zur ISS, wird das SpaceX-Raumschiff „Crew Dragon“ von der Nasa zertifiziert und anschließend für weitere Missionen eingesetzt. Der nächste bemannte Start – der erste in einer Serie von regelmäßigen, rotierenden Flügen zur ISS* – ist bereits geplant: Die Nasa-Astronauten Victor Glover, Mike Hopkins und Shannon Walker sowie der japanische Astronaut Soichi Noguchi sollen die ersten „regulären“ Astronauten an Bord einer „Crew Dragon“ sein.

Das Startdatum für ihre Mission steht noch nicht fest, es soll jedoch im Jahr 2020 liegen. Geplant ist, dass die Astronauten für etwa sechs Monate auf der Raumstation bleiben, denn die „Crew Dragon“ soll in Zukunft mindestens 210 Tage im Orbit bleiben können, so eine Anforderung der Nasa. Erst einmal hängt jedoch alles davon ab, ob der Start von SpaceX am 27. Mai gelingt.

NASA clears SpaceX crew capsule for first astronaut mission

The Falcon 9 rocket that will carry astronauts Doug Hurley and Bob Behnken into orbit fired its engines in a ground test at 4:33 p.m. EDT (2033 GMT) on Friday, May 22. Credit: Stephen Clark / Spaceflight Now

After a two-day readiness review, NASA managers gave a green light Friday for SpaceX to proceed with final preparations for launch next Wednesday, May 27, of a commercial spaceship carrying astronauts Doug Hurley and Bob Behnken to the International Space Station on the first orbital spaceflight from U.S. soil since 2011.

Hours later, SpaceX test-fired the 215-foot-tall (65-meter) Falcon 9 rocket that will boost Hurley and Behnken into orbit aboard the company’s Crew Dragon spacecraft.

The Flight Readiness Review’s conclusion Friday kicked off a busy Memorial Day weekend at the Kennedy Space Center. The Dragon astronauts will put on in their SpaceX-made flight suits Saturday and ride in a Tesla Model X automobile to launch pad 39A, where the Falcon 9 and Crew Dragon capsule were placed on their seaside launch mount Thursday.

Hurley and Behnken — both veterans of two space shuttle flights — will climb aboard the Dragon capsule with the help of about a half-dozen SpaceX crew technicians, practicing the steps they will take on launch day.

On Monday, SpaceX will convene a Launch Readiness Review to go over data and results from the test-firing Friday and the crew dress rehearsal Saturday. If all looks good, preparations will proceed toward launch of the first orbital crewed mission from the Kennedy Space Center in nearly nine years at 4:33 p.m. EDT (2033 GMT) Wednesday.

Assuming the mission takes off Wednesday, the Crew Dragon is scheduled to glide to an automated docking with the International Space Station around 11:40 a.m. EDT (1540 GMT) Thursday. Hurley and Behnken are slated to spend one-to-hour months on the orbiting research outpost before coming back to Earth for a parachute-assisted splashdown in the Atlantic Ocean.

The Flight Readiness Review began Thursday and ran into overtime Friday. NASA officials anticipated ahead of time that might happen, given the volume of data to discuss for the first crewed flight on a brand new spacecraft design.

“We had a very successful Flight Readiness Review, in that we did thorough review of all fo the systems and all the risks,” said Steve Jurczyk, NASA’s associate administrator, who chaired the review meeting. “And it was unanimous on the board that we are go for launch.

“It is really exciting to be launching American astronauts on American rockets from American soil — from Kennedy Space Center — for the first time in nine years,” Jurczyk said in a press conference Friday. “I know it’s been a long, really challenging road, and I just cannot say how proud I am of the NASA-SpaceX team for all their talent, hard work, dedication and perseverance to get to this point of five days from launch.”https://platform.twitter.com/embed/index.html?dnt=false&embedId=twitter-widget-0&frame=false&hideCard=false&hideThread=false&id=1263908571181391874&lang=en&origin=https%3A%2F%2Fspaceflightnow.com%2F2020%2F05%2F22%2Fnasa-review-clears-spacex-crew-capsule-for-first-astronaut-mission%2F&theme=light&widgetsVersion=c4096c4b%3A1589303485003&width=500px

“Today, we got a go to launch, but really it’s a go for the mission,” said Benji Reed, SpaceX’s director of crew mission management. “There will be lots more data, lots more reviews in the next few days. There will be constant vigilance and watching of the data and observations. As we go through the mission, there will be other reviews and conversations to make sure we’re go for each aspect, including go to come home.”

NASA managers received briefings from agency and SpaceX engineers during the Flight Readiness Review, including presentations on topics that garnered widespread attention over the last year, such as the Crew Dragon’s parachutes and an abort propulsion system problem that led to the explosion of a capsule during a ground test in April 2019.

“We established a little while ago that the original chute design did not have adequate margin, based on some knowledge we had gained through testing of how the chutes deploy, and the loading on the chutes,” Jurczyk said. “So SpaceX stepped up and did a new chute design, and we had to qualify that new chute design to higher margins than we had the previous chutes.

“The NASA-SpaceX team did an amazing job laying out a test program and executing that test program,” Jurczyk said. “However, it’s fewer tests than we normally would see on a parachute qualification program. So we took a long time in a couple of presentations during the review to have the team walk us through the design, the changes, the qualification testing, and the margins on the chute to make sure that everybody was good with how those chutes were qualified. And we had very high confidence that they will function as we need them to when Bob and Doug return from the International Space Station.”

The Crew Dragon uses a series of pilot and drogue chutes during descent, then unfurls four main parachutes to brake for splashdown. At the end of a typical mission, the Crew Dragon spacecraft will splash down in the Atlantic Ocean around 24 nautical miles off the coast of Cape Canaveral.

The capsule’s abort system was also a topic of extended discussion during the Flight Readiness Review. In the event of a major problem during fueling of the Falcon 9 rocket, or a launch failure during the vehicle’s climb into orbit, the Crew Dragon can fire eight SuperDraco engines to push the capsule off the launch vehicle and propel the astronauts to safety.

The SuperDracos consume a high-pressure mix of hydrazine fuel and nitrogen tetroxide oxidizer. A Dragon spacecraft that completed an unpiloted test flight to the space station in March 2019 was destroyed during a ground test-firing of the SuperDraco engines last April at Cape Canaveral.

Investigators traced the cause of the explosion to a leaky valve inside the capsule’s high-pressure abort propulsion system. The leak allowed nitrogen tetroxide to leak into the propulsion system’s helium pressurization lines, which are designed to rapidly prime the SuperDraco thrusters to fire up in quick response to a launch emergency.

As the pressurization system activated during the ground test last year, a slug of nitrogen tetroxide was forced back into the faulty titanium valve, triggering an explosion. Experts spent months studying the physics of the accident, and learned new information about how titanium components used in aerospace vehicles might ignite under certain conditions.

SpaceX replaced the suspect valve in future Crew Dragon spacecraft with a single-use burst disk designed to rupture during activation of the SuperDraco abort thrusters, which would only occur during a launch failure.

The fix was tested during a second ground firing in November, then again during a high-altitude launch escape test in January over the Atlantic Ocean.

Between the parachutes, the destroyed capsule and the impacts of a global pandemic, getting to SpaceX’s first crewed mission proved a challenge.

“Last April, I probably wasn’t thinking I was going to be flying (crew) in a year, but you can never sell this NASA and SpaceX team short,” said Kathy Lueders, managers of NASA’s commercial crew program. “They have always accomplished miracles for me, and I’m very, very proud of them right now.”

Jurczyk said NASA officials also discussed a recent “performance shortfall” during a test of the Crew Dragon’s internal fire suppression system.

“That’s a system tat suppresses any fire or any equipment underneath the floor of Dragon,” Jurczyk said. “The team … analyzed both the hazards there, as well as the ability to suppress a fire, and we’ve deemed the risk to be very low there.”

Jurczyk took the place of Doug Loverro, the former head of NASA’s human spaceflight directorate, for this week’s Flight Readiness Review. Loverro, who was due to chair the FRR, abruptly resigned effective Monday, May 18.

In a letter to NASA employees, Loverro wrote that he resigned due to a “mistake” he made earlier this year. Multiple sources said Loverro violated a procurement rule during a competition to select contractors for NASA’s Human Landing System for the Artemis program, which aims to develop crewed moon landing vehicles to carry astronauts to the lunar surface.

Jurczyk, NASA’s most senior career civil servant, stepped into the role as chair of the Flight Readiness Review.

The Crew Dragon’s debut flight with astronauts has been nearly a decade in the making. NASA first awarded SpaceX funding to work on a human-rated spacecraft in 2011.

Funded and led by billionaire Elon Musk, SpaceX has won a series of NASA contracts and funding agreements over the last nine years for work on the Crew Dragon project. To date, NASA has agreed to pay SpaceX more than $3.1 billion to develop the Crew Dragon, and then fly at least six operational crew rotation missions to the space station.

NASA also awarded Boeing a similar series of contracts for development and flights of the Starliner crew capsule. The Starliner’s first test mission without a crew ended prematurely in December without reaching the space station, and Boeing will re-fly the unpiloted demonstration mission later this year before the Starliner is cleared for its first launch with astronauts.

The first operational Crew Dragon flight will follow the test flight set for launch next week, which is officially designated Demo-2, or DM-2. It follows the first Crew Dragon test flight to the space station last year, which did not carry any astronauts on-board.

SpaceX has also completed two major tests of the Crew Dragon’s launch abort system — a pad abort in 2015 and the in-flight escape demonstration in January.

Kathy Lueders, manager of NASA’s commercial crew program, signs a human rating certification package during Thursday during the first day of a Flight Readiness Review for the Crew Dragon Demo-2 test flight. Credit: NASA/Kim Shiflett

According to Jurczyk, this week’s FRR doubled as an “interim human-rating certification review” for SpaceX’s Crew Dragon spacecraft.

“What I mean by interim is that we’ve validated that this system meets the human-rating certification requirements for the Demo-2 mission, and those requirements feed forward to future missions, including the Crew-1 mission (the Dragon’s first operational crew rotation flight),” Jurczyk said. “We will have a final human-rating certification review after Demo-2 and before the Crew-1 mission, just to certify the relatively small set of design changes between the Demo-2 system and the Crew-1 system. And at that point, we’ll deem the system human-rating certified.”

NASA also determined the Crew Dragon meets the agency’s risk requirements for the commercial crew program. When NASA established requirements for the new commercial crew spaceships, agency officials set the program’s safety threshold at 1-in-270 odds of an accident during a 210-day mission that would kill the astronauts on-board

Lueders said Friday that SpaceX meets that risk requirement, with the help of advanced design modeling and inspections to guard against the threat of micrometeoroids and orbital debris while docked at the space station.

But determining the loss of crew, or LOC, probability for any given flight is tricky. The number hinges on a number of factors, including numerical and statistical inputs, many of which are grounded in assumptions.

Bill Gerstenmaier, who led NASA’s human spaceflight programs from 2005 until last year, said in 2017 that at the time of the first space shuttle flight in 1981, officials calculated the probability of a loss of crew on that mission between 1-in-500 and 1-in-5,000. After grounding the loss of crew model with flight data from shuttle missions, NASA determined the first space shuttle flight actually had a 1-in-12 chance of ending with the loss of the crew.

Regardless of the fickle numbers, officials agree that a test flight of a new spacecraft is risky.

“Right now, we are trying to identify any risk that we know of that’s out there, and continue to look at risks and buy them down,” Lueders said. “But we also cant fool ourselves. Human spaceflight is really, really tough, and it’s why we continue to look for risks and do additional assessments. We never feel comfortable because that’s when you’re not searching.

“Our teams are scouring and thinking of every single risk that’s out there, and we’ve worked our butt off to buy down the ones we know of,” she said. “And we’ll continue to look and continue to buy them down until we bring them (Hurley and Behnken) home.”https://platform.twitter.com/embed/index.html?dnt=false&embedId=twitter-widget-1&frame=false&hideCard=false&hideThread=false&id=1263915807052087298&lang=en&origin=https%3A%2F%2Fspaceflightnow.com%2F2020%2F05%2F22%2Fnasa-review-clears-spacex-crew-capsule-for-first-astronaut-mission%2F&theme=light&widgetsVersion=c4096c4b%3A1589303485003&width=500px

In their final pre-launch press conference Friday, the Dragon astronauts said they were comfortable with the risk.

“We’ve had the luxury over the last five-plus years to be deeply embedded and understanding the trades that were made,” said Behnken, the Demo-2 mission’s joint operations commander. “There are often cases where a hardware change can be implemented, or there can be an operational change that reduces that risk, or manages it in some way.

“I think we’re really comfortable with it, and we think that those trades have been made appropriately,” he said. “As far as insight goes, we’ve had probably more than any crew has (had) in recent history.”

In addition to the tests of the Crew Dragon spacecraft itself, SpaceX has launched 84 Falcon 9 rocket missions since the first version of the launcher debuted June 4, 2010. Eighty-three of the flights successfully reached orbit.

A Falcon 9 rocket exploded during the final minutes before a ground test-firing at Cape Canaveral in September 2016. SpaceX said that failure was caused when a helium pressurant tank suddenly ruptured on the Falcon 9’s second stage.

After introducing design fixes, SpaceX has logged 59 straight successful launches using Falcon 9 and Falcon Heavy rockets.

“It wasn’t a long history (on the Falcon 9) when we started this program, but it has panned out to have quite a number of flights under its belt, and its evolution has become more and more safe as it’s been operated,” Behnken said. “Thats something that we really do appreciate. It’s remarkable to see all the other missions that have contributed to the human spaceflight program by being, in some sense, a test mission for us before we have a chance to fly on the Falcon 9.”