Astrobiologie: NASA-Raumsonde OsirisRex setzt auf Asteroid auf

Die NASA-Raumsonde Osiris-Rex hat erfolgreich auf dem Asteroiden „Bennu“ aufgesetzt. Der wahrscheinlich aufgesammelte Staub soll nach der Rückkehr in zwei Jahren Antworten auf die großen Fragen liefern.

OsirisRex: Probeentnahme (Animatiom)

Großer Applaus bei der NASA. Ihr Raumschiff Osiris-Rex hat erfolgreich auf dem Asteroiden „Bennu“ aufgesetzt und wahrscheinlich Staub und kleine Steine eingesammelt. Rund 330 Millionen Kilometer entfernt kreist der Felsbrocken mit einem Durchmesser von nur 500 Metern um die Sonne.

NASA-Raumsonde „Osiris-Rex“ sammelt erfolgreich Proben
tagesschau 09:00 Uhr, 21.10.2020

„Alles läuft nach Plan, sieht wirklich gut aus.“ Über vier Jahre hat der Chefwissenschaftler dieser Mission, Dante Lauretta, auf diesen Moment gewartet. Zwei Jahre war das Raumschiff unterwegs, zwei Jahre hat es den Asteroiden umkreist, Fotos gemacht, untersucht, was man aus der Entfernung untersuchen kann. Und die meiste Zeit musste der die Kontrolle abgeben.

„Es kalkuliert selbst, wo der richtige Weg ist und entscheidet selbständig.“

Nachsteuern unmöglich

Die Entfernung von der Erde ist so groß, dass das Signal mehr als seine Viertelstunde benötigt, um anzukommen, spontan nachzusteuern ist also praktisch unmöglich. Wenn Nachrichten und Bilder auf der Erde ankommen, stammen sie aus der Vergangenheit. Aber Osiris-Rex hat schon so viel an Information geliefert, dass das Wissen über Asteroiden neu geschrieben werden muss, sagt Dante Lauretta.

Und dies scheint passiert zu sein: Osiris-Rex, was übrigens die Anfangsbuchstaben für verschiedene wissenschaftliche Aufgaben der Sonde sind, ist langsam auf den Asteroiden hinabgeflogen. Ein ausgestreckter Arm hat für einige Sekunden aufgesetzt und mit gepresstem Stickstoff Sand und kleine Steine aufgewirbelt, die dann mit einer Art Korb aufgefangen wurden. Dann zündeten die Raketen und brachten das Raumschiff wieder in sichere Entfernung.

„Wir wissen jetzt nicht genau, wie es weitergeht. Wir wissen nur, dass wir Kontakt mit der Oberfläche hatten.“

Proben in zwei Jahren auf der Erde

Die offene Frage: Wurde genug Material eingesammelt? 60 Gramm sollten es mindestens sein, bis zwei Kilogramm könnten transportiert werden. Das wird in den nächsten Tagen geklärt und entschieden, ob man noch einmal hinabfliegen muss. In zwei Jahren jedenfalls sollen die Proben auf der Erde landen und untersucht werden.

„Warum sind wir hier? Warum kann man auf der Erde leben? Wie ist Leben entstanden?“

Große Fragen an ein wenig Sand. Aber: Bennu stammt aus der Anfangszeit unseres Sonnensystems vor etwa 4,5 Milliarden Jahren. Was immer die Sonde zurückbringt, soll helfen, zu entschlüsseln, wie unser Lebensraum entstanden ist. Und: Tragen Asteroiden wie Bennu Wasser oder Kohlenstoff in sich, das bei Einschlägen auf die Erde transportiert worden sein könnte und damit half, Leben entstehen zu lassen? Was Bennu auch auszeichnet: Er ist auf möglichem Kollisionskurs mit der Erde. In 150 Jahren kommen sich beide zumindest extrem nah.

Erfolgreiche Mission: „Osiris-Rex“ auf Asteroiden aufgesetzt
Arthur Landwehr, ARD Washington (Audio)
21.10.2020 06:55 Uhr

Quelle: https://www.tagesschau.de/ausland/nasa-mission-asteroid-101.html

Toll, das alles so gut geklappt hat. Am 21.10 sollen Bilder der Probeentnahme veröffentlicht werden. Vielleicht hat man auch schon ein Video, in den kommende tagen wird sowas meistens dann aber nachgereicht.

Wenn die Erfolgsmeldungen nach solchen Aktionen in den Medien erscheinen weiß das Missions-Team eigentlich nur das die Programmierten Befehle ausgeführt wurden. Mit Spannung werden die Daten der Raumsonde erwartet

Spannend auch die Frage ob man nun tatsächlich was hat und wie viel, dazu soll in den nächsten Tagen (am Samstag/Sonntag) ein Spin-Manöver ausgeführt werden um das veränderte Trägheitsmoment zu messen. Vielleicht geben die Bilder ja schon einen kleinen hinweiß. Außerdem kann man sehen wie sich das Geröll bei de Probeentnahme verhält.

Mal schauen ob man nochmal eine Probeentnahme macht oder sich auf den Heimflug vorbereitet, in ein paar tagen weiß man das.

Mit den Asteroiden Bennu haben wir einem echten „heißen“ Kandidaten der uns ein paar Astrobiologie-Fragen beantworten könnte auf die wir Astrobiologie-Fans und Wissenschafter seit so vielen Jahren warten. Und uns wahrscheinlich auch neue fragen stellen wird.

Das ist die erste Asteroiden-Probeentnahmen für die Nasa, damit das aller erste mal und Neuland für die Raumfahrtagentur.

Christian Dauck

Erste Arabische Mars-Mission erfolgreich gestartet

2020: Start der Marserkundungsmissionen von VAE, CHINA und den USA

Erste Mars-Wetter und Mars-Klima Raumsonde unterwegs zum Mars.

Kurz vor Mitternacht (Mitteleuropäische Zeit – Sonntag um ca 12:58 Uhr) ist die Japanische H-IIA Trägerrakete mit der Raumsonde „Hope“ der Vereinigten Arabischen Emirate ( VAE ), erfolgreich gestartet.

Hope Mars Mission Launch

Eine Stunde nach dem Start hat sich die Raumsonde erfolgreich von der Trägerrakete gelöst.

Mit der Raumsonde „Hope“ ist die erste Raumsonde zur Beobachtung des Mars-Wetter und Mars-Klima, unterwegs.

Juli: Die Mars-Raketen kommen (Starten)

Damit beginnen die Vereinigten Arabischen Emirate ( VAE ) den Mars-Marathon 2020 zum Mars. Gefolgt von China (hoffentlich in ein paar tagen) und der USA Ende des Monats.

Das werden spannende und abwechslungsreiche Zeiten, die nächsten Monate was den Mars betrifft! Es wird viel zutun geben, so viel wie noch nie, freue mich darauf.

Die Marsmission der VAE wurde wegen schlechten Wetters erneut verschoben

Ein neuer Starttermin für Juli wird innerhalb der nächsten 24 Stunden bekannt gegeben.

Die wegweisende Marsmission der VAE wurde zum zweiten bzw, dritten Mal wegen „turbulenten und instabilen“ Wetters am Startort verschoben.

Die Vereinten Arabischen Emirate wollten am Dienstag ihre Sonde „Hoffnung“ zum Mars schicken. Weil das Wetter in Japan nicht optimal ist, wurde der Termin auf Freitag verschoben. Doch auch der Termin ist nicht zu halten, teilte jetzt die UAE Space Agency mit.

Die Regenzeit (fünfte Jahreszeit) in Japan ist schon ärgerlich. Und was für eine Ironie, die Regenzeit dort stoppt momentan die erste Wetter und Klima Raumsonde für den Mars. Die Raumsonde „Hope“ soll den Mars umkreisen und dabei Wetter und Klima erforschen. Hinweise drauf geben warum der Mars durch den dortigen Klimawandel ausgetrocknet ist. Sowie zu einem besseren Verständnis des Klima auf der Erde führen.

Die Vereinigten Arabischen Emirate (VAE) haben den Start ihrer Mars-Sonde „Al-Amal“ (dt. „Hoffnung“) noch einmal verschoben, wie die UAE Space Agency und das Mohammed bin Rashid Space Center heute (15.07.) mitteilten. Nach eingehenden Beratungen mit Mitsubishi Heavy Industries habe man beschlossen, „dass der Start der Hope-Marssonde aufgrund instabiler Wetterbedingungen am Startplatz auf der Insel Tanegashima in Japan weiter verschoben wird. Ein neuer Starttermin soll in den kommenden 24 Stunden festgelegt werden.“

Die Rakete sollte ursprünglich am Dienstagabend um 22.51 Uhr mitteleuropäischer Zeit (Ortszeit Mittwoch, 5.51 Uhr) starten. Dann war der Termin für den Beginn der ersten Marsmission des arabischen Landes auf den kommenden Freitag um 10.43 Uhr mitteleuropäischer Sommerzeit angesetzt worden. Nun erfolgte die inzwischen dritte Verschiebung. Allerdings sind solche kurzfristigen Verzögerungen beim Start auch nicht ungewöhnlich, schließlich gilt es das Risiko zu minimieren, eine so aufwendige Mission gleich beim Abheben der Rakete scheitern zu lassen.

Christian Dauck
Teru teru bōzu (jap. 照る照る坊主, auch: てるてる坊主, Scheinen, scheinender Mönch) ist ein japanischer Brauch. Sie werden an der Dachtraufe aufgehängt. In Japan sagt man den kleinen Puppen die magische Fähigkeit nach, schönes Wetter für den kommenden Tag bewirken zu können. https://de.wikipedia.org/wiki/Teru_teru_b%C5%8Dzu

Am Mittwoch teilten die Raumfahrtbehörde der VAE und das Raumfahrtzentrum Mohammed bin Rashid mit, dass die Entscheidung, den Start am Freitag Ortszeit ( Donnerstag, 22.43 Uhr MESZ), zu verschieben, in Absprache mit Mitsubishi Heavy Industries, dem Unternehmen, das die Rakete gebaut hat, mit der die Hope-Sonde gestartet wird, einstimmig getroffen wurde.

Ein neuer Starttermin für Juli werde innerhalb der nächsten 24 Stunden bekannt gegeben.

„Es wurde beschlossen, den Start der Hope-Sonde, der ersten arabischen Mission zur Erforschung des Mars, vom 17. Juli auf einen neuen Termin im Juli zu verschieben. Der neue Termin wird innerhalb der nächsten 24 Stunden bekannt gegeben“, sagte die Regierung der Vereinigten Arabischen Emirate am Twitter.

Die Entscheidung wurde nach umfangreichen Treffen getroffen und „aufgrund der anhaltenden Turbulenzen und Instabilität der Wetterbedingungen auf Tanegashima Island, dem Startort für die Rakete mit der Hope-Sonde“.

Bedeckter Himmel auf Tanegashima Island, Japan, dem Startort für die Rakete mit der Hope-Sonde der VAE.  Mit freundlicher Genehmigung von Shoma Watanbe
Bedeckter Himmel auf Tanegashima Island, Japan, dem Startort für die Rakete mit der Hope-Sonde der VAE. Mit freundlicher Genehmigung von Shoma Watanbe

Das Raumschiff sollte ursprünglich am Mittwoch um 12.51 Uhr VAE-Zeit starten. Am Dienstag erhielten die Teams die „Erlaubnis“, die Rakete auf die Startrampe zu bringen, aber plötzlich begann starker Regen zu fallen, was zu der Entscheidung führte, den Start auf Freitag um 12.43 Uhr zu verschieben.

Berichten zufolge ist in weiten Teilen Japans seit mehr als einer Woche starker Regen gefallen, der Schlammlawinen und Überschwemmungen auslöste und mehrere Menschen tötete, die meisten davon auf der südlichen Hauptinsel Kyushu. Tanegashima ist Teil einer Inselgruppe südlich von Kyushu.

Noch eine Verzögerung?

Basierend auf einer Wettervorhersage der Japan Meteorological Agency wird erwartet, dass es in Süd- und Zentraljapan weiterhin heftig regnet.

Die Niederschlagsmenge wird jedoch leicht bis mäßig sein, wobei der bewölkte Himmel über der Insel Tanegashima schwebt, auf der sich TNSC befindet.

Auf eine Anfrage von Gulf News, ob diese Wetterbedingungen für den Start gut genug sind, antwortete Sharaf: „Es ist sehr schwierig, die Frage zu beantworten.“

Quelle: https://www.thenational.ae/uae/science/uae-mars-mission-postponed-again-due-to-bad-weather-1.1049427 und https://gulfnews.com/uae/science/safety-first-hope-probe-launch-rescheduled-from-july-15-to-17-1.72591407 sowie https://www.mdr.de/wissen/arabische-marsmission-hope-start-verschoben-100.html

Marsmission der Vereinigten Arabischen Emirate vor ihrem Start

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Die Hope-Sonde der Vereinigten Arabischen Emirate soll ein ganzjähriges Bild der Marsatmosphäre vermitteln.

Die Hope Mars Mission der Vereinigten Arabischen Emirate ist aus vielen Gründen eine Premiere. Wenn der Satellit 2021 die Umlaufbahn des roten Planeten erreicht , ist er die erste Sonde, die ein vollständiges Bild der Marsatmosphäre liefert und einen ganzheitlichen Blick auf die Veränderung des Marsklimas im Laufe des Jahres bietet. Es ist auch die erste interplanetare Mission, die von einem arabischen Land mit muslimischer Mehrheit geleitet wird.

Die VAE-Vereinigten Arabischen Emirate machen wahrscheinlich den Anfang und Leuten somit den Start der Mars-Missionen im Juli 2020 zum roten Planeten ein.

„Die Raumsonde heißt Hoffnung, auf Arabisch: „al-Amal“, und soll als erste Mission eines arabischen Landes den Mars erreichen. Am 14. Juli soll sie von einer japanischen H-IIA-Rakete ins All geschossen werden – und damit eine Botschaft an alle Nachbarstaaten der Emirate schicken“

Gefolgt von China und der USA die später, im Juli 2020 starten.

Wenn die Missionen der VAE-Vereinigten Arabischen Emirate und China erfolgreich sind werden sie neben der Wissenschaftlichen Forschung außerdem der Liste der Elite-Nationen beitreten, die erfolgreich Raumsonden in die Umlaufbahn um den „Roten Planeten“ gebracht haben. Bisher konnten nur die USA, die ehemalige Sowjetunion, die Europäische Weltraumorganisation und Indien solche Missionen starten.

Christian Dauck

„Die Absicht war nicht, der Welt eine Botschaft oder Erklärung zu übermitteln“, sagte Sarah Al Amiri, Vorsitzende des Wissenschaftsrates der VAE und stellvertretende Projektmanagerin der Emirates Mars Mission, im März gegenüber CNET . „Für uns war es eher eine interne Verstärkung dessen, worum es in den VAE geht.“  

Der Satellit wird die Verbindungen zwischen der unteren und oberen Marsatmosphäre untersuchen und untersuchen, was den Verlust von Wasserstoff und Sauerstoff in den Weltraum verursacht. Es wird zwei Jahre lang Daten sammeln, nachdem es im Februar 2021 seine Umlaufbahn um den Mars erreicht hat. Es besteht die Möglichkeit, die Mission bis 2025 zu verlängern.

An Bord von Hope befinden sich drei Instrumente, mit denen die Sonde die Marsatmosphäre intensiver untersuchen kann. Es gibt eine hochauflösende Kamera, die als Emirates eXploration Imager (EXI) bekannt ist, einen UV-Imager, der als Emirates Mars Ultraviolett-Spektrometer (EMUS) bekannt ist, und einen Scan-Infrarot-Imager, der als Emirates Mars InfraRed Spectrometer (EMIRS) bezeichnet wird.

Orginalmeldung auf Englisch: https://www.cnet.com/how-to/the-hope-mars-mission-how-to-watch-the-uaes-historic-launch-live/

Marsmission in den VAE: Ingenieure aus den Emiraten erwarten, dass Japans Regenzeit rechtzeitig zum Start endet

Zusammenbau der Rakete

Die Ingenieure aus den Emiraten sind zuversichtlich, dass die Regenzeit Japans rechtzeitig zum Start des Mars-Raumfahrzeugs der VAE endet, das nun acht Tage entfernt ist.

Eine Rekordmenge an Regen, Überschwemmungen und Erdrutschen traf letzte Woche die Präfektur Kagoshima, zu der auch die Inselstadt Tanegashima gehört.

Tanegashima Island, der Startort der Sonde, ist normalerweise feucht, hat aber in letzter Zeit viel Regen, starken Wind und bewölktes Wetter gesehen.

Raketenstarts werden bei instabilem Wetter häufig verschoben, da starke Winde, Blitze oder Regen den Start stören können.

„Wir gehen davon aus, dass die Regenzeit in wenigen Tagen endet“, sagte Suhail Al Dhafri, stellvertretender Projektmanager der Emirates Mars Mission, während eines virtuellen Medienbriefings am Montag.

Herr Dhafri sagte, dass mehrere Wetterkontrollen Tage vor dem Start und eine stündliche Kontrolle am großen Tag durchgeführt werden, die den Status des Abhebens bestimmen wird.

Die Regenzeit dauert normalerweise von Mai bis Mitte Juli auf der Insel Tanegashim.

Der Start ist für den 15. Juli, 12.51 Uhr (VAE-Zeit) geplant und fällt in ein Startfenster, das bis zum 3. August dauert. Wenn dies verpasst wird, ist eine weitere Gelegenheit zwei Jahre lang nicht verfügbar, da dann Erde und Mars das nächste Mal ausgerichtet werden .

In der Vergangenheit wurden mehrere Raketenstarts von der Insel Tanegashima wegen schlechten Wetters verschoben. Der letzte war im September 2018, als sich eine Frachtmission zur Internationalen Raumstation wegen eines Taifuns verzögerte.

Neben dem Wetter ist die Covid-19-Pandemie seit mehreren Monaten eine Herausforderung, die dem Team Transportprobleme bereitet.

Der ursprüngliche Plan war, 13 Ingenieure zum Startort zu schicken, die Anzahl wurde jedoch aufgrund von Reisebeschränkungen auf acht reduziert. Die Verantwortlichkeiten wurden auf das kleine Team am Startort aufgeteilt. Die verbleibenden Ingenieure bleiben in den VAE, um an anderen Aspekten der Mission zu arbeiten.

Das Raumschiff und das Team reisten vorsorglich im April zum Tanegashima Space Center. Die Ingenieure wurden 15 Tage lang unter Quarantäne gestellt und führen seit ihrer Freilassung Tests an der Sonde durch.

Es gibt Sicherheitsmaßnahmen, um das Team, das sich täglichen Gesundheitskontrollen unterzieht, vor dem Virus zu schützen.

„Die Insel ist sehr isoliert und es gibt hier nur sehr begrenzte Transportmöglichkeiten“, sagte Al Dhafri.

„Trotzdem geben uns die Gesundheitsexperten regelmäßige Gesundheitschecks.

„Coronavirus ist kein Hindernis für uns“, sagte er.

Das Raumschiff wurde auch dekontaminiert, bevor es nach Japan verschifft wurde. Dies beinhaltete ein „Ausheizen“, bei dem das Fahrzeug extremen Temperaturen ausgesetzt wird, um unerwünschte Materialien zu entfernen.

Hope wurde mit 800 kg Wasserstoff betrieben und der nächste Schritt besteht darin, ihn an der Rakete zu befestigen.

Es wird mit der H-IIA-Rakete von Mitsubishi Heavy Industries gestartet, die eine Erfolgsquote von 97,6 Prozent aufweist.

Die H-IIA-Rakete von Mitsubishi Heavy Industries wird Hoffnung in den Weltraum bringen.

Die Vereinigten Arabischen Emirate nutzten diese Rakete 2018, um ihren ersten zu 100 Prozent in den Emiraten gebauten Satelliten KhalifaSat zu starten.

Orginalmeldung auf Englisch: https://www.thenational.ae/uae/science/uae-mars-mission-emirati-engineers-expect-japan-s-rain-season-to-end-in-time-for-launch-1.1044896

Das Projekt befindet sich in der Phase der Startkampagne

Die Mission hat die letzte Phase vor dem Start erreicht, in der das Raumschiff und die Trägerrakete auf den großen Tag vorbereitet sind.

Hope ist bereits betankt und bereit, in die Verkleidung eingesetzt zu werden – eine externe Struktur, die das Raumschiff auf der Rakete schützt – und wird diese Woche auf der H-IIA-Rakete montiert.

Orginalmeldung auf Englisch: https://www.thenational.ae/uae/science/uae-mars-mission-here-s-what-launch-day-will-look-like-1.1043174#12

Laut einem NASA-Wissenschaftler soll die Mars-Sonde der VAE wichtige Daten über getrockneten Flussbetten erfassen

Die Hope-Sonde der VAE-Vereinigten Arabischen Emirate

Das Raumschiff Hope der VAE könnte bahnbrechende Daten darüber liefern, warum die alten Flusssysteme des Mars ausgetrocknet sind, hat ein führender Nasa-Wissenschaftler behauptet.

Dr. Jim Rice sagte, die Höhenpositionierung der Emirates Mars Mission-Sonde könne dazu beitragen, viele der wichtigsten Rätsel des Roten Planeten zu lösen.

Derzeit gibt es sechs relativ niedrig umlaufende Raumschiffe aus Europa, Indien und den USA, die den Mars umkreisen.

Wenn Hope im Juli dieses Jahres startet, wird es sich in einer elliptischen Umlaufbahn zwischen 22.000 km und 44.000 km von der Oberfläche des Planeten befinden.

Wissenschaftler hoffen, dass die Sonde durch die zusätzliche Höhe wichtige Daten zur Mars-Temperatur sowie zu anderen Wetterbedingungen abrufen kann.

„Die anderen [Sonden], wie der Mars Reconnaissance Orbiter, der European Trace Gas Orbiter, die Nasa MAVEN-Mission und alle früheren Missionen aus den 1970er Jahren, waren Missionen mit niedriger Umlaufbahn“, sagte Dr. Rice, Leiter des Geologieteams des Mars Exploration Rover-Projekt an der Nasa.

„Sie haben hauptsächlich versucht, hochauflösende Bilder der Oberfläche zu erhalten. Für Wettersatelliten ist es am besten, viel höher platziert zu sein, was das Ziel der Hope-Mission ist. “

Die Hope-Sonde der VAE wird voraussichtlich Mitte Juli vom japanischen Tanegashima Space Center auf einer kleinen Insel im äußersten Süden des Landes aus starten.

Sobald es sich in der Umlaufbahn befindet, bildet es alle 55 Stunden einen vollständigen Mars-Kreis, viel länger als vorhandene Raumschiffe.

Der Mars Reconnaissance Orbiter benötigt derzeit 112 Minuten, um die Schleife abzuschließen, während der Trace Gas Orbiter 120 Minuten und der MAVEN viereinhalb Stunden benötigt. Dies liegt daran, dass sich beide weit näher an der Oberfläche des Roten Planeten befinden.

In einem Gespräch mit The National in der vergangenen Woche sagte Dr. Rice, die Wissenschaftler hätten gehofft, dass neue, detaillierte atmosphärische Daten Aufschluss darüber geben könnten, was den trostlosen Zustand des Mars verursacht hat.

Experten glauben, dass einst flüssiges Wasser auf seiner Oberfläche existierte, was durch den Nachweis spezifischer Mineralien sowie herausragender geologischer Merkmale belegt wird.

„Die Hoffnung wird den gesamten Planeten sehen und die gesamte Atmosphäre zu verschiedenen Tageszeiten beobachten und studieren können“, sagte Dr. Rice.

„Geologie war schon immer der Hauptschwerpunkt aller früheren Missionen, aber der Mars hatte nicht viele Missionen mit dem Schwerpunkt Wetter. Die Hope-Mission bietet das. “

„Wir sehen alle getrockneten Flussbetten, wir wissen, dass es auf dem Mars Seen gab, vielleicht sogar Ozeane.

„Diese Dinge können heute nicht existieren, weil der atmosphärische Druck zu gering ist. Die Atmosphäre muss [in der Vergangenheit] dicker gewesen sein, damit flüssiges Wasser auf der Oberfläche vorhanden sein kann.

„Das Klima des Mars zu verstehen, ist eine der großen Fragen, und wann und was diese Veränderung verursacht hat.

„Alle Informationen, die wir erhalten können, können uns helfen, die Lücken in unserer Wissensbasis zu schließen.“

Wenn Hope seine Umlaufbahn erreicht, werden drei Bordinstrumente – ein Infrarot- und Ultraviolett-Spektrometer sowie eine Kamera – den Planeten untersuchen.

Das Gerät wird sich insbesondere darauf konzentrieren, wie große Staubstürme auf seiner Oberfläche dazu führen, dass Wasserstoffgas in höhere Bereiche seiner Atmosphäre gelangt.

Es ist diese Bewegung von Wasserstoff, von der Experten glauben, dass sie zur Ausdünnung der Marsatmosphäre beitragen und dazu führen könnte, dass die Flussbetten austrocknen.

Bevor Hope jedoch mit der Datenerfassung beginnen kann, müssen Wissenschaftler die Sonde zunächst in die richtige Umlaufbahn bringen.

Dr. Rice beschrieb diese Aufgabe als „sehr schwierig“, da etwa 45 Prozent der Mars-Missionen, unabhängig davon, ob es sich um Landungsboote oder Orbiter handelt, zum Scheitern führen.

Heute ist Indien bislang das einzige Land, das bei seinem ersten Versuch erfolgreich eine Sonde in die Umlaufbahn um den Planeten gebracht hat.

„Es wird eine große Leistung sein, wenn die Mission erfolgreich ist“, sagte Dr. Rice. „Selbst das Fliegen im Orbit war schwierig.

Orginalmeldung auf Englisch: https://www.thenational.ae/uae/science/uae-mars-probe-to-capture-vital-data-on-dried-riverbeds-nasa-scientist-says-1.984699

Arabische Weltraummission: Emirate schicken die Raumsonde „al-Amal“ zum Mars

Die Raumsonde heißt Hoffnung, auf Arabisch: „al-Amal“, und soll als erste Mission eines arabischen Landes den Mars erreichen. Am 14. Juli soll sie von einer japanischen H-IIA-Rakete ins All geschossen werden – und damit eine Botschaft an alle Nachbarstaaten der Emirate schicken:

„Wenn die Vereinigten Arabischen Emirate es schaffen, den Mars zu erreichen, könnt ihr noch viel mehr. In der arabischen Geschichte hatte diese Region einen großen Anteil daran, Wissen zu generieren. Wir haben aber damit aufgehört; die Region hat sich zurückentwickelt und ist ins Chaos gestürzt.“

Omran Sharaf und sein Team möchten nicht weniger als eine Kehrtwende einleiten, zumindest für die Emirate. Der Luft- und Raumfahrtingenieur leitet die Marsmission.

Mit „al-Amal“ soll der Verlust der Mars-Atmosphäre untersucht werden

Das Vorhaben ist ehrgeizig: Eine 1,3 Tonnen schwere Marssonde, die sogar massereicher ist als die erste ESA-Mission zum Roten Planeten.

Die arabische Raumsonde soll mit drei Instrumenten an Bord die anderen acht derzeit aktiven Missionen am Mars ergänzen. Und sie soll vor allem eine bislang unbeantwortete Frage klären, erläutert Sarah Al Amiri, die stellvertretende Projektmanagerin der Mission und gleichzeitig Wissenschaftsministerin des Landes:

„Zum ersten Mal überhaupt wollen wir überprüfen, ob sich Änderungen in den tiefen Atmosphärenschichten des Mars darauf auswirken, wie viel Wasserstoff und Sauerstoff der Planet ins All verliert.“

Auf den ersten Blick scheint „al-Amal“ der Raumsonde Maven stark zu ähneln, der NASA-Mission, die seit sechs Jahren um den Mars kreist. Auch sie untersucht die Atmosphäre. Und tatsächlich ließen die Emirate alle drei wissenschaftlichen Instrumente in den USA bauen, sie mieteten Reinräume und Testanlagen rund um Boulder in Colorado, wo die Universität auch maßgeblich für die NASA-Mission Maven zuständig ist.

Dennoch sei die arabische Raumsonde nicht einfach die Kopie einer US-Mission, sagt Omran Sharaf: „Die Regierung wollte nicht, dass wir von Null anfangen. Wir sollten auf dem Wissen von anderen aufbauen. Wir sollten einen emiratischen Weg finden, solche Missionen in einer sehr kurzen Zeit umzusetzen.“

Ziel ist ein globales Bild der Wetterlage auf dem Mars

Wissenschaftlich wagt Al-amal tatsächlich etwas Neues, sagt auch Håkan Svedhem. Er ist Projektwissenschaftler des ExoMars Trace Gas Orbiters der ESA, der ebenfalls die Marsatmosphäre untersucht.

„Ich denke, sie ist eine sehr interessante Ergänzung. Der Orbit der Sonde unterscheidet sich stark von allen anderen Missionen, die bisher am Mars arbeiten. Maven verwendet ein recht ähnliches UV-Spektrometer und ist auch auf einem elliptischen Orbit. Aber die emiratische Sonde wird viel weiter entfernt kreisen. Sie wird der Oberfläche nie wirklich nah kommen und wird dadurch den Planeten beobachten können, wie er sich unter ihr hinwegbewegt.“

Mit seinen drei Instrumenten soll Al-amal ab Mai 2021 alle neun Tage jeden Ort auf dem Mars überfliegen und dabei erstmals ein globales Bild der Wetterlage auf dem Roten Planeten ermöglichen. Die arabischen Wissenschaftler können die Daten kaum alleine auswerten – und wollen sie deshalb spätestens drei Monate später für Forscher weltweit veröffentlichen. Vorausgesetzt, dass der Start am 14. Juli gelingt – und dass die erste arabische Marsmission den Planeten auch wirklich erreicht.

Orginalmeldung auf deutsch: https://www.deutschlandfunk.de/arabische-weltraummission-emirate-schicken-die-raumsonde-al.676.de.html?dram:article_id=479780

Chinas erste Mars-Erkundungsmission bekommt Name und Logo

Chinas erste Mars-Erkundungsmission wurde Tianwen-1 genannt, teilte die chinesische

Raumfahrtbehörde (CNSA) am Freitag, dem chinesischen Weltraumtag (24 April), mit.

Planetenmissionen der Chinesen werden zukünftig unter dem Namen „Tianwen“ geführt. Diese Marsmission erhält daher den Namen Tianwen-1

Der Name stammt von dem Gedicht „Tianwen“, das „Himmlische Fragen“ oder „Fragen an den Himmel“ bedeutet und von Qu Yuan (ca. 340-278 v. Chr.), einem der größten Dichter des alten China, geschrieben wurde. In dem Gedicht stellt der Dichter Fragen zu den Sternen und anderen Himmelskörpern.

China: Staatsfernsehen

Das Logo für die Mars-Mission und zukünftigen Planeten-Missionen sieht so aus:

Marsmission: Vereinigte Arabische Emirate (VAE) liefern Raumsonde früher nach Japan

3 von 4 Raumsonden (China, USA und VAE) sind noch im Renne für einen Start im Juli zum Mars. So viele wie noch nie. Über Newcomer freue ich mich außerdem immer, egal aus welchen Land.

Christian Dauck
Sheikh Mohammed bin Rashid, Vice President and Ruler of Dubai, and Sheikh Hamdan bin Mohammed, Crown Prince of Dubai, witness the installation of the final piece of the Hope Probe which will be launched to Mars in Jul.

Ein von den Vereinigten Arabischen Emiraten entwickelter Mars-Orbiter wird diese Woche an seinen Startort in Japan geliefert. Die Startvorbereitungen sind von der Coronavirus-Pandemie betroffen.

Die Emirates Mars Mission, ein Orbiter, der auch als Hope bekannt ist, soll während eines dreiwöchigen Startfensters, das am 14. Juli geöffnet wird, mit einer H-2A-Rakete aus Japan starten. Das Raumschiff wird Anfang 2021 in die Umlaufbahn um den Mars fliegen, um die zu untersuchen Marsatmosphäre.

Die Vorbereitungen für den Start liefen gut, sagte Omran Sharaf, Projektleiter der Mission, in einer Präsentation am 17. April bei einem Online-Treffen der Mars Exploration Program Analysis Group (MEPAG) der NASA. Das Raumschiff absolvierte im vergangenen Dezember Umwelttests in den USA und wurde dann für eine letzte Reihe von Tests nach Dubai transportiert.

Ursprüngliche Pläne sahen vor, diese Tests im Mai abzuschließen und das Raumschiff dann zur endgültigen Startvorbereitung an das japanische Raumfahrtzentrum Tanegashima zu schicken. Die Pandemie veranlasste das Missionsmanagement jedoch, das Schiffsdatum auf den 20. April zu verschieben.

„Die Entscheidung wurde früh getroffen, dass wir das Raumschiff so schnell wie möglich zum Startort versenden müssen, da die Reisebeschränkungen gelten“, sagte er, beispielsweise die Anforderungen an internationale Reisende zur Selbstquarantäne. „Wir mussten im schlimmsten Fall den Betrieb aufnehmen.“

Zu diesen Vorbereitungen gehörte die Entsendung eines Voraus-Teams von Ingenieuren nach Japan, die sich bei Eintreffen des Raumfahrzeugs außerhalb der Quarantäne befinden und sofort mit der Arbeit am Raumfahrzeug beginnen können. Diejenigen, die mit dem Raumschiff nach Japan reisen, werden zwei Wochen lang unter Quarantäne gestellt, bevor sie an den Startvorbereitungen teilnehmen können.

„Dies fügte einer Mission, die bereits eine Herausforderung darstellte, eine weitere Komplexität hinzu“, sagte er. Die Mission ist die erste zum Mars durch die VAE und ein Eckpfeiler der wachsenden Weltraumambitionen des Landes.

Sharaf sagte, die Regierungen der Vereinigten Arabischen Emirate und Japans unterstützten die Pläne, das Raumschiff trotz der als Reaktion auf die Pandemie verhängten Sperren zu versenden. „Wir haben alle erforderlichen Genehmigungen erhalten, und jetzt müssen wir nur noch das Raumschiff versenden“, sagte er.

Eine Verschiebung des Schiffsdatums, sagte er, bedeutet, dass einige Raumfahrzeugtests nicht durchgeführt werden. „Wir mussten uns nur auf die kritischen Tests konzentrieren und die zusätzlichen Tests entfernen“, sagte er. „Es wäre gut gewesen, einige dieser Tests zu haben, aber wir mussten uns darauf konzentrieren, die kritischen zu absolvieren.“

Hope ist eine von drei Mars-Missionen, die voraussichtlich diesen Sommer starten werden. Der Mars 2020-Rover der NASA startet am 17. Juli mit einem United Launch Alliance Atlas 5 von Cape Canaveral aus. Die NASA ergreift besondere Maßnahmen, um die Mission während der Pandemie im Zeitplan zu halten . Huoxing-1, eine chinesische Mars-Mission mit Orbiter, Lander und Rover, soll ebenfalls im Juli starten, obwohl die chinesische Regierung in letzter Zeit nur wenige Informationen über den Status der Mission veröffentlicht hat.

Eine vierte Mission sollte ursprünglich auch in diesem Sommer starten. Die Europäische Weltraumorganisation und Roscosmos gaben jedoch am 12. März bekannt, dass sie die ExoMars-Rover-Mission auf 2022 verschieben würden, da nicht genügend Zeit vorhanden war, um die Avionik und die Fallschirme des Raumfahrzeugs zu qualifizieren.

Selbst ohne diese technischen Probleme hätte die Pandemie die Mission wahrscheinlich verzögert, sagte Jorge Vago, ExoMars-Projektwissenschaftler, während einer separaten Präsentation auf dem MEPAG-Treffen.

„Wären wir Mitte März in der Lage gewesen, noch einen Start für 2020 anzustreben, wäre dies inzwischen unmöglich gewesen“, sagte er. „Unser Raumschiff wird an mehreren Orten in Europa und Russland gebaut. Wenn wir also Tests durchführen müssen, müssen Menschen aus vielen Ländern an einem Ort zusammenkommen, um an den Tests teilnehmen zu können. Dies wurde im letzten Monat stark gestört. “

Die Mission arbeitet derzeit an verschiedenen Themen, um einen Start im Jahr 2022 zu unterstützen, beispielsweise an der Verstärkung der Scharniere an den Sonnenkollektoren des Raumfahrzeugs. Das Projektteam untersucht auch Flugbahnen für den Start im Jahr 2022, die es dem Raumschiff ermöglichen, früh genug am selben Tag in derselben Marsregion, Oxia Planum, zu landen, damit seine Sonnenkollektoren seine Batterien vor Einbruch der Dunkelheit aufladen können.

ExoMars muss noch Fallschirmtests durchführen. Laut Vago haben sich die Tests des Fallschirmsystems, die im März in Oregon stattfinden sollten, durch die Pandemie verzögert. Darüber hinaus verschieben sich die Winde an diesem Teststandort im Mai, was die Tests mindestens bis Ende September verschieben würde. „Das ist ein bisschen blöd“, sagte er.

Quelle: https://spacenews.com/uae-mars-mission-to-ship-to-launch-site/

DLR: Schwerkraft-Bremsmanöver an der Erde mit Blick auf den Mond

BepiColombo auf dem Weg zum Merkur: Schwerkraft-Bremsmanöver an der Erde mit Blick auf den Mond. Merkur-Raumsonde wird entlang der Erde auf den Weg Richtung Venus gelenkt. Spektrometer MERTIS beobachtet Mond im Vorbeiflug. Neue Informationen zu gesteinsbildenden Mineralen und den Temperaturen auf der Mondoberfläche erwartet. Eine Pressemitteilung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR).
Quelle: DLR

-Merkur-Raumsonde wird entlang der Erde auf den Weg Richtung Venus gelenkt.

-Spektrometer MERTIS beobachtet Mond im Vorbeiflug.

-Neue Informationen zu gesteinsbildenden Mineralen und den Temperaturen auf der Mondoberfläche erwartet.

-Schwerpunkte: Raumfahrt, Exploration
 
Raumfahrt ist Maßarbeit in höchster Präzision: In den frühen Morgenstunden am Karfreitag, dem 10. April, fliegt die ESA-Raumsonde BepiColombo mit über 30 Kilometern pro Sekunde von der Tagseite kommend auf die Erde zu. Sie wird um 6.25 Uhr MESZ über dem Südatlantik in 12.677 Kilometer Höhe den Punkt der größten Annäherung passieren und dadurch auf der Nachtseite weiter in Richtung inneres Sonnensystem fliegen, nun etwas langsamer, als sie angekommen ist.

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Spektrometer MERTIS
(Bild: DLR (CC-BY 3.0)

Für Planetenforscher und Ingenieure am
Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und dem Institut für Planetologie der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster eine einmalige Gelegenheit zu einem besonderen Experiment am Erdtrabanten: Ohne Störungen durch die Erdatmosphäre wird die von der Sonne angestrahlte Vorderseite des Mondes mit dem am DLR entwickelten und gebauten Spektrometer MERTIS (Mercury Radiometer and Thermal Infrared Spectrometer) schon am 9. April erstmals in den Wellenlängen des thermalen Infrarot beobachtet und auf ihre mineralogische Zusammensetzung untersucht. Am Merkur wird MERTIS die Zusammensetzung und die Mineralogie der Oberfläche und das Planeteninnere des Merkur untersuchen. Die wissenschaftliche Auswertung der Daten wird dann gemeinsam an den beteiligten Instituten in Münster, Berlin, Göttingen und Dortmund sowie mehreren europäischen und amerikanischen Standorten stattfinden.

Das sogenannte Flyby-Manöver an der Erde dient vor allem dazu, BepiColombo ohne den Einsatz von Treibstoff ein wenig abzubremsen, um die Raumsonde auf einen Kurs zur Venus zu bringen. Während die Sonde auf ihrer spiralförmigen Bahn durchs innere Sonnensystem mit einer Geschwindigkeit von 30,4 Kilometer pro Sekunde auf die Erde zu fliegt, verlässt BepiColombo die Erde nach dem Richtungswechsel mit einer Geschwindigkeit von nur noch etwa 25 Kilometer pro Sekunde. Mit zwei nachfolgenden Nahvorbeiflügen an der Venus (der erste Vorbeiflug am inneren Nachbarplaneten der Erde wird bereits am 16. Oktober 2020 stattfinden)
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wird BepiColombo dann auf einer Flugbahn sein, die zum Ziel der sechsjährigen Reise führt, einer Umlaufbahn um den innersten Planeten des Sonnensystems Merkur. Wegen der enormen Anziehungskraft der Sonne und der begrenzten Transportkapazität der Trägerraketen sind Planetenmissionen ins innere und äußere Sonnensystem nur mit enorm komplexen Flugbahnen zu meistern.

Einmalige Beobachtungsmöglichkeit der Mondvorderseite
„Die Beobachtung des Mondes mit unserem Spektrometer MERTIS an Bord von BepiColombo ist eine einmalige Gelegenheit“, freut sich Dr. Jörn Helbert vom DLR-Institut für Planetenforschung, mitverantwortlich für das MERTIS-Instrument. „Wir werden die der Erde zugewandte Mondvorderseite spektroskopisch erstmals in den Wellenlängen des thermalen Infrarot untersuchen. Ohne die störende Erdatmosphäre ergibt die Perspektive aus dem Weltraum einen wertvollen neuen Datensatz für die Mondforschung. Außerdem ist dies eine hervorragende Gelegenheit zu testen wie gut unser Instrument funktioniert und Erfahrungen zu sammeln für den Betrieb am Merkur.“ Ein besonderer Praxistest ist auch die aktuelle Situation im Zusammenhang mit der Corona-Pandemie. „Unser Team wird aus dem Homeoffice das MERTIS-Instrument betreuen und die Daten prozessieren und auswerten“ ergänzt Helbert. „Dies wurde in den letzten Tagen schon einige Male getestet und die ‚Datenauswertung am Küchentisch‘ scheint gut zu funktionieren.“

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Mond im nahen Infrarot Diese vier Bilder zeigen dem Mond mit Infrarot-Bilddaten, die im Dezember 1992 beim Vorbeiflug der NASA-Raumsonde Galileo am Erde-Mond-System entstanden sind. Aufgenommen wurden sie mit dem Near-Infrared Mapping Spectrometer (NIMS). Der Blick ist auf den Nordpol gerichtet, die farbigen Gebiete zeigen die Nordhemisphäre der Mondvorderseite. Die Spektralkanäle des Instruments erstreckten sich vom sichtbaren Licht bis zu Wellenlängen des Nahen Infrarots (5,2 Mikrometer). Die unterschiedlichen (Falsch-) Farben geben Hinweise auf die geochemische und mineralogische Zusammensetzung der Oberfläche. Das Spektrometer MERTIS für die ESA-Merkurmission BepiColombo wird nun beim Vorbeiflug an Erde und Mond die Vorderseite des Erdtrabanten erstmals mit zwei Sensoren in Wellenlängen bis zum Thermalen Infrarot zwischen 7 und 14 µm bzw. 7 bis 40 µm abbilden, was völlig neue Aussagen ermöglicht. (Bild: NASA/JPL

MERTIS ist ein bildgebendes Infrarot-Spektrometer und Radiometer mit zwei ungekühlten Strahlungssensoren, die für Wellenlängen zwischen 7 und 14 beziehungsweise 7 und 40 Mikrometern empfindlich sind. Auf dem Merkur wird MERTIS im mittleren Infrarot die gesteinsbildenden Minerale mit einer räumlichen Auflösung von einem halben Kilometer identifizieren. „Eine so detaillierte Auflösung werden wir bei der Beobachtung des Mondes nicht erhalten können“, erläutert Gisbert Peter, MERTIS-Projektmanager vom DLR-Institut für Optische Sensorsysteme, das für die Konzeption und den Bau von MERTIS verantwortlich war. „Es ist ja zum Teil ein astronomischer oder geometrischer ‚Zufall‘ und vor allem gute Planung, dass wir am Tag vor dem Vorbeiflug an der Erde den Mond im Gesichtsfeld des Spektrometers haben werden. Und immerhin: MERTIS wird aus Entfernungen zwischen 740.000 und 680.000 Kilometern für vier Stunden den Mond beobachten. Hier wird das mit 3,3 Kilogramm sehr kompakte Instrument das erste Mal im Orbit seine einzigartigen optischen Eigenschaften demonstrieren können.“ Drei kleine Kameras an der Außenseite der ESA-Sonde werden zusätzlich Fotos der Erde bei der Annäherung von BepiColombo aufnehmen.

„Der Mond und der gar nicht mal viel größere Planet Merkur haben Oberflächen, die in vielerlei Hinsicht ähnlich sind“, erklärt Prof. Harald Hiesinger von der Universität Münster, wissenschaftlicher Leiter des MERTIS-Experiments. Er freut sich nach Jahrzehnten der Mondforschung ganz besonders auf die jetzt anstehenden Messungen. „Wir bekommen zum einen neue Informationen zu gesteinsbildenden Mineralen und den Temperaturen auf der Mondoberfläche und können die Ergebnisse später mit denen am Merkur vergleichen.“ Sowohl der Mond als auch der Merkur sind zwei fundamental wichtige Körper für unser Verständnis des gesamten Sonnensystems. Hiesinger ergänzt: Von den Beobachtungen mit MERTIS erhoffe ich viele aufregende Ergebnisse. Nach rund 20 Jahren intensiver Vorbereitungen ist es am Donnerstag endlich soweit – unser langes Warten hat ein Ende und wir erhalten die ersten wissenschaftlichen Daten aus dem Weltraum.“

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An der Erde vorbei und weiter zur Venus
(Bild: ESA/ATG medialab)

Erst die dritte Raumsonde mit Ziel Merkur
BepiColombo ist am 20. Oktober 2018 an Bord einer Ariane-5-Trägerrakete vom europäischen Weltraumbahnhof Kourou gestartet. Es ist das bisher umfangreichste europäische Projekt zur Erforschung eines Planeten des Sonnensystems. Die Mission besteht aus zwei Sonden, die den Merkur auf unterschiedlichen Umlaufbahnen umkreisen werden: dem europäischen Mercury Planetary Orbiter (MPO) der Europäischen Weltraumorganisation ESA und dem japanischen Mercury Magnetospheric Orbiter (MMO). Zuvor hatten nur die beiden NASA-Raumsonden Mariner 10 Mitte der 1970er Jahre und MESSENGER von 2011 bis 2015 den kleinsten und gleichzeitig sonnennächsten Planeten untersucht.

Während MPO darauf ausgelegt ist, Oberfläche und Zusammensetzung des Planeten zu analysieren, erkundet MMO dessen Magnetosphäre. Weitere Ziele der Mission sind die Erforschung des Sonnenwindes, des inneren Aufbaus und des planetaren Umfeldes von Merkur sowie dessen Wechselwirkungen mit der sonnennahen Umgebung. Die Wissenschaftler erhoffen sich darüber hinaus Erkenntnisse zur Entstehung des gesamten Sonnensystems und der erdähnlichen Planeten im Besonderen. Bis zum Erreichen der Merkurumlaufbahn befinden sich die beiden Sonden an Bord des Mercury Composite Spacecraft (MCS), das die Orbiter mit Energie versorgt und sie mit Hilfe eines speziellen Schutzschildes, der MMO Sunshield and Interface Structure (MOSIF), vor den extremen Temperaturen zwischen 430 Grad Celsius auf der Tagseite und minus 180 Grad Celsius auf der Nachtseite des Merkurs schützt. Nach sechs Vorbeiflügen an seinem Ziel wird BepiColombo am 5. Dezember 2025 schließlich in eine Merkurumlaufbahn gelangen.

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Die Erde als Schwungrad
Schematische Darstellung des Erd-Flybys von BepiColombo am 10. April 2020, der Blick ist auf den Nordpol gerichtet. Entlang der gestrichelten Linie die Mondumlaufbahn. Am 10. April um 2.27 Uhr (alle Zeiten MESZ) durchdringt BepiColombo die Stoßbugwelle der irdischen Magnetfeldhülle (1), einer Übergangszone zwischen dem Magnetfeld und dem Weltall; (2) um 3.14 Uhr überschreitet die Sonde die Magnetopause, die Grenze zu dem die Erde umhüllenden Plasmaschlauch; (3) BepiColombo ist um 3.44 Uhr auf der Tagseite noch 9 Erdradien entfernt, bei (4) sind um 4.05 Uhr 8 Erdradien erreicht und (5) um 4.50 Uhr bei 6 Erdradien das eigentliche Magnetfeld der Erde. (6) Um 6:25:23 passiert BepiColombo in 12.677 Kilometern über der Erde den Punkt der größten Annäherung. (7) Verlassen des Magnetfelds bei 6 Erdradien um 8.00 Uhr, 8 Erdradien sind um 8.44 Uhr bei (8) erreicht, 9 Erdradien um 9.06 Uhr bei (9). Die Sonde überquert die Magnetopause bei (19) und bei (11) verlässt BepiColombo um 0.08 Uhr (11. April) die magnetisch beeinflusste Zone um die Erde. (Bild: DLR, nach einer ESA-Vorlage)

Jonglieren mit Geschwindigkeit und Gravitation
Flyby-Manöver, auch ‚Gravity-Assist-Manöver’ genannt, sind heute in der Raumfahrt zur Routine geworden. Sie dienen dazu, ohne den Einsatz von Treibstoff und unter Ausnutzung der Anziehungskraft von Planeten eine Änderung der Flugrichtung und Geschwindigkeit von Raumsonden zu bewirken. Wenn Raumsonden das Schwerefeld der Erde verlassen und ein fernes Ziel im Sonnensystem erreichen sollen, ist für die Beschleunigung, für Richtungsänderungen, aber auch für das Abbremsen am Ziel viel Energie erforderlich. Diese in Form von Treibstoff für Raketentriebwerke mitzuführen ist oft unwirtschaftlich und würde zwangsläufig den Umfang von mitgeführter Nutzlast verringern oder ist technisch schlicht unmöglich.

Nahvorbeiflüge an Planeten eröffnen eine elegante technische Lösung – durch die Kräfte der Natur: Bewegt sich eine Raumsonde auf einen Planeten zu, überwiegt ab einer bestimmten Entfernung dessen Anziehungskraft gegenüber der ansonsten alle Bewegungen beeinflussenden Sonne. Ein Flyby ist dann gewissermaßen das Jonglieren von zwei Energieformen – der Bewegungsenergie der Raumsonde und der Lageenergie des Planeten, der mit seiner um ein Vielfaches größeren Masse das kleine Raumschiff anzieht, wenn es in seine Nähe kommt. Bei diesem Jonglieren kann, je nachdem, wie schnell die Raumsonde ist und wie nahe sie dem Planeten kommt, Energie vom Planeten auf die Sonde übergehen: Dann wird sie schneller (und der Planet unmerklich langsamer). Oder aber Bewegungsenergie wird von der Sonde auf den Planeten übertragen, was diese abbremst (und den Planeten dafür unmerklich beschleunigt). Gegenüber dem Planeten ändert sich beim Flyby die Geschwindigkeit der Sonde vorher/nachher nicht, es wird nur deren Flugbahn um einen gewissen Winkel umgelenkt. Da sich aber der Planet auf einer Bahn um die Sonne befindet, bewirkt diese Winkeländerung der Sondenbahn eine Beschleunigung oder Abbremsung der Sonde (und minimal des Planeten) auf ihrer Bahn um die Sonne.

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Giuseppe ‚Bepi‘ Colombo (1920-1984)
(Bild: ESA)

Die raffinierte Flugbahn-Lösung des Giuseppe ‚Bepi‘ Colombo
Zum ersten Mal wurden Flyby-Manöver entlang einer Planetenbahn bei der Mission Mariner 10 angewandt, um nach dem ersten Vorbeiflug am Planeten Merkur noch zwei weitere Nahvorbeiflüge zu ermöglichen. Die Berechnungen stellte der italienische Ingenieur und Mathematiker Giuseppe ‚Bepi‘ Colombo an. Colombo, Professor an der Universität seiner Heimatstadt Padua, war 1970 zu einer Konferenz zur Vorbereitung der Mariner-10-Mission an das Jet Propulsion Laboratory der NASA ins kalifornische Pasadena eingeladen. Dort sah er den ursprünglichen Missionsplan und erkannte, dass mit einem hoch präzise ausgeführten ersten Vorbeiflug zwei weitere Nahvorbeiflüge am Merkur möglich waren: Ihm zu Ehren wurde die nun fliegende große europäisch-japanische Merkur-Mission benannt.

Von den 15 Instrumenten, die sich an Bord der beiden Raumsonden befinden, wurden drei zu wesentlichen Anteilen in Deutschland entwickelt: BELA (BepiColombo Laser Altimeter), MPO-MAG (MPO Magnetometer) und MERTIS. Das DLR-Laserexperiment BELA wird erst an seinem Ziel, dem Merkur, eingesetzt werden. Das Magnetometer hingegen kommt beim Flug durch das weit ins All reichende Magnetfeld der Erde bereits jetzt für Messungen zum Einsatz. Gefördert vom DLR-Raumfahrtmanagement wurde es am Institut für Geophysik und Extraterrestrische Physik der Technischen Universität Braunschweig in Zusammenarbeit mit dem Weltrauminstitut Graz und dem Imperial College London entwickelt und gebaut.

Die letzte Gelegenheit, ‚Bepi‘ zu beobachten – aber nicht in Deutschland
Raumfahrtenthusiasten sind natürlich an der Frage interessiert, ob sie Gelegenheit haben, BepiColombo vor seinem Abschied auf dem Weg ins innere Sonnensystem während des Flybys ein letztes Mal am Himmel beobachten zu können: Die Frage kann tatsächlich mit Ja beantwortet werden. Der Wermutstropfen ist allerdings die Einschränkung, dass dies nur südlich von 30 Grad Nord über dem Atlantik, in Südamerika, in Mexiko und mit Einschränkungen über Texas und Kalifornien möglich sein wird. Mit am besten sichtbar werden die vom Sonnenlicht angestrahlten Solarpanele vermutlich über der Europäischen Südsternwarte in der klaren Luft der Anden Chiles sein. In Mitteleuropa bleibt der Trost, dass es in der Nacht vom 7. auf den 8. April einen außerordentlich großen Vollmond, populär gerne als ‚Supermond‘ bezeichnet, zu sehen geben wird.

Enge europäisch-japanische Zusammenarbeit
Die Gesamtleitung der Mission liegt bei der Europäischen Weltraumorganisation ESA, die auch für Entwicklung und Bau des Mercury Planetary Orbiter zuständig war. Der Mercury Magnetospheric Orbiter wurde von der japanischen Raumfahrtagentur JAXA beigesteuert. Koordiniert und überwiegend finanziert wird der deutsche Beitrag zu BepiColombo vom DLR-Raumfahrtmanagement mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi). Wesentlich finanziert wurden die beiden Instrumente BELA und MERTIS, die zu großen Anteilen an den DLR-Instituten für Planetenforschung und Optische Sensorsysteme in Berlin-Adlershof entwickelt wurden, aus Mitteln des DLR für Forschung und Technologie. Finanziell gefördert wird die Mission außerdem von der Westfälischen-Wilhelms-Universität Münster und der Technischen Universität Braunschweig und vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS) in Göttingen. Der industrielle Teil der Sonde wurde von einem europäischen Industrie-Konsortium unter der Federführung der Firma Airbus Defence and Space realisiert.

Auf den Fly-by an der Venus freue ich mich am meisten. Die Ankunft an Merkur (ich kann es kaum abwarten) wird noch dauern und Leckerbissen zwischendurch bzw. wissenschaftliche Forschung sin da immer willkommen. Endlich geht es Richtung Venus – das wir toll im Oktober.

Christian Dauck

Merkur-Sonde BepiColombo: Wertvoller Abstecher zur Venus

Die Raumsonde BepiColombo soll den Merkur erforschen. Auf dem Weg dahin holt sie an der Venus Schwung. Forscher lassen sich die Gelegenheit nicht entgehen.

In gut einem Jahr werden auf der Erde viele Teleskope auf die Venus gerichtet werden. Denn am 15. Oktober 2020 ergibt sich eine seltene Gelegenheit, unseren Nachbarplaneten gleichzeitig aus verschiedenen Perspektiven zu beobachten, wenn die europäisch-japanische Raumsonde BepiColombo auf dem Weg zum Merkur mit einem Schwerkraftmanöver dort zum ersten Mal Schwung holt.

Die koordinierte Beobachtungskampagne war am Mittwoch ein Thema beim EPSC-DPS Joint Meeting, der Tagung von Planetenforschern, in Genf. Um 08:38 Uhr MESZ erreichte BepiColombo mit 10.000 Kilometern die größte Nähe zur Venus, erläuterte Yeon Joo Lee (TU Berlin). Die Sonde nähere sich von der Tagseite, sagte sie, und schwenke während des Vorbeiflugs zur Nachtseite. Dabei ergäben sich Überschneidungen sowohl mit der japanischen Sonde Akatsuki, die den Planeten seit 2015 umkreist, als auch mit erdgebundenen Observatorien: Mit Akatsuki, die sich zu dieser Zeit ziemlich genau über der Tag-Nacht-Grenze befinde, könne BepiColombo den Venusmittag bis -nachmittag in den Blick nehmen, mit den irdischen Teleskopen beobachtet sie den späten Morgen bis Mittag. Bisher seien das kanadisch-französische Observatorium CFHT und das Infrarotteleskop IRTF der NASA, beide auf Hawaii, an der Kampagne beteiligt. Lee hofft aber, dass noch mehr Observatorien hinzukommen werden.

Die wissenschaftlichen Ziele der insgesamt zwei Flybys 
(Bild: ESA)

Entscheidung über Start des Exomars-Rovers steht bevor

Technische Probleme und Corona-Epidemie (Corona-Virus): Die Zeit wird knapp für den ExoMars-Rover

Ich persönlich rechne ich mehr mit einen Start 2020, sicher die technischen Probleme kann man lösen aber es sollen sich auch stimmen mehren die wegen der anhaltenden Corona-Epidemie (Corona-Virus) eine Verschiebung befürworten. Europäischen und russischen Teams dürfen nicht mehr reisen/einreisen, wodurch die Integrationsarbeiten praktisch nicht mehr machbar sind bzw. schleppend verlaufen.

Alle Europäischen Missionen durchlaufen bei der Integration (Fertigstellung) mehrer Standorte in Europa und viele auch Parallel: Beispiel EU den Rover und Russland das Lande Modul. Mehrere Unternehmen und Institutionen sind mit der Bereitstellung von Hardware beauftragt, wobei das französisch-italienische Luft- und Raumfahrtunternehmen Thales Alenia Space führend ist. Als beispiel die bevorstehende Überführung von Frankreich zu Italien. Italien ist ja besonder schwer von Corona betroffen.

1. Mann muss die Hardware ja jedesmal von einem EU-Land zum anderen über die Grenze bringen. 2. Mann brauch die Techniker und Ingenieure vor Ort die teilweise auch mit der Hardware mitreisen. 3. die technischen Probleme. Hinzu kommt ja das Partnerland Russland wo dann abschließend Test stattfinden werden und auch deren Techniker und Ingenieure reisen von und nach der EU.

Der Nasa-Rover Perseverance der USA wird es sehr sicher Juli 2020 schaffen. Aber die EU und auch China mit ihren Mars Rover wohl nicht mehr. Das tolle an den neuen USA und EU Mars – Rovern ist ja die Analyse organischer Verbindungen (suche nach biologischen Leben). Das gab vorher so nicht. Das suchen nach Leben wird erst mit diesen neuen zwei aktiv möglich.

Jetzt noch mal 2 Jahre warten. Nicht nur dass, die Hardware ist zu 90 fertig. Bedeutet: Der wird mit Verzögerungen knapp bis zum Herbst 2020 fertig und dann für ca. 2 Jahre eingelagert in einem Lager. Mitarbeiter frei gestellt oder arbeiten an so lange an anderen Projekten.

Finde ich besonders hart das es vor Jahre schon mal zu Verschiebungen gekommen ist. Je nach dem was auf der Konferenz besprochen wird sehe ich keine Möglichkeit noch im Juli/August 2020 zu starten, vor allem durch die Corona-Epedemie und nicht so sehr wegen den technischen Herausforderungen. Hab ich seit ich mich für Raumfahrt interessiere noch nie erlebt, selbst die Raumfahrt muss vorerst vor dem Virus kapitulieren. Sehr schade.

Seit Monaten ist unklar, ob der europäisch-russische Rover wie geplant im Sommer starten kann. Am 12. März wollen sich die Chefs von Esa und Roskosmos dazu äußern.

Wird der Marsrover Rosalind Franklin wie vorgesehen im Sommer 2020 ins All starten können? Eine Entscheidung über den weiteren Zeitplan der europäisch-russischen Mission Exomars steht offenbar bevor. Am 12. März wollen Jan Wörner, Generaldirektor der europäischen Weltraumorganisation Esa, und Roskosmos-Chef Dmitri Rogosin in Moskau über den Missionsstatus beraten und sich in einer anschließenden Pressekonferenz dazu äußern, kündigte die Esa an.

Benannt nach der britischen Biochemikerin Rosalind Franklin, soll der Marsrover auf dem Roten Planeten nach möglichen Spuren von einstigem Leben suchen.

Wie berichtet, gab es im Vorjahr Schwierigkeiten mit dem Fallschirmsystem der Mission, die inzwischen aber womöglich schon behoben werden konnten. Die beiden Hauptfallschirme waren beim Öffnen wiederholt beschädigt worden. Nach einer Überarbeitung des Systems verliefen weitere Tests positiv.

Nächste Chance 2022

Die „Generalprobe“ der beiden Hauptfallschirme unter marsähnlichen Bedingungen – Tests bei niedrigem Atmosphärendruck in rund 28 Kilometer Höhe – wurde aber verschoben, wie „Space News“ berichtet: Dieser entscheidende Versuch soll nun Ende März durchgeführt werden, zitiert das Medium einen Esa-Sprecher.

Damit wird es mit den Vorbereitungen für den Start zwischen Ende Juli und Anfang August recht knapp: Für April ist die letzte allgemeine Überprüfung der Mission angesetzt, die rundum positiv ausfallen müsste, damit sich der Starttermin im Sommer einhalten ließe. Sollte sich das nicht ausgehen, müsste das nächste Startfenster im Jahr 2022 abgewartet werden. Erst dann gibt es wieder eine günstige Konstellation von Erde und Mars, die einen Flug in nur sieben bis acht Monaten möglich macht und dadurch erheblich Kosten spart. (dare, 4.3.2020)

EUROPAS ROSALIND FRANKLIN MARS ROVER HÄLT ZUR REPARATUR AN

Der europäische Marsrover wird nach seinem Umzug von Frankreich nach Italien einen „Boxenstopp“ einlegen müssen, um kleinere Reparaturen durchführen zu können.

Quellen berichten, dass das Fahrzeug derzeit in Cannes vor seinem Start im Sommer letzte Vorbereitungen trifft.

Nachrichten zufolge hat sich der Klebstoff, der die Klammern an den Faltanordnungen festhält, gelöst. Der Defekt ist im Scharniersystem aufgetreten, mit dem die Arrays während der Marsreise gefaltet werden. Experten sagen, dass dies kein großes Problem ist und behoben werden kann, wenn der Roboter „Rosalind Franklin“ auf dem Weg zum Startort durch Turin fährt.

Rosalind Franklin hat einen Codenamen ExoMars. Es ist ein Joint Venture der europäischen und russischen Raumfahrtagenturen (Esa und Roscosmos).

Nachrichtenquellen zufolge wurden mehrere Unternehmen und Institutionen mit der Bereitstellung von Hardware beauftragt, wobei das französisch-italienische Luft- und Raumfahrtunternehmen Thales Alenia Space führend ist.

Quellen enthüllen die Hardware, die erforderlich ist, um Rosalind Franklin zum Mars zu schicken und sie sanft auf der Oberfläche zu landen. Sie ist fertig und gebaut, aber es muss noch viel Arbeit geleistet werden, bevor etwas auf eine Rakete gesetzt werden kann.

InSight: Mars bebt wie Schwäbische Alb

Der Mars bebt wie die Schwäbische Alb. Erste Ergebnisse der Mission InSight und ein neuer Plan für den Marsmaulwurf. Eine Pressemitteilung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR). Quelle: DLR https://www.dlr.de/content/de/artikel/news/2020/01/20200224_der-mars-bebt-wie-die-schwaebische-alb.html

NASA/JPL-Caltech

Die NASA-Sonde InSight auf dem Mars.
(Bild: NASA/JPL-Caltech)

24. Februar 2020 – Der Mars ist ein seismisch aktiver Planet. Er bebt mehrmals täglich: zwar nicht besonders stark, aber doch deutlich messbar. Dies ist eines von vielen Ergebnissen der Auswertung von Messdaten der NASA-Landesonde InSight, die seit 2019 als geophysikalisches Observatorium auf der Marsoberfläche steht. In einer Serie von sechs Fachaufsätzen in den Fachmagazinen Nature Geoscience und Nature Communications, zu denen auch acht Wissenschaftler vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) zahlreiche Beiträge geleistet haben, werden das Wetter und die atmosphärische Dynamik an der Landestelle, ihre geologische Umgebung, die Struktur der Marskruste so wie die Beschaffenheit und Eigenschaften der planetaren Oberfläche beschrieben.

Mit dem Seismometer SEIS (Seismic Experiment for Interior Structure), einem Experiment in der Verantwortung der französischen Weltraumagentur CNES, konnten von Februar bis September 2019 insgesamt 174 seismische Ereignisse aufgezeichnet werden. 20 dieser Marsbeben hatten eine Magnitude von 3 bis 4. Beben dieser Stärke entsprechen schwachen Beben, wie sie auf der Erde immer wieder inmitten von Kontinentalplatten auftreten, in Deutschland beispielsweise am Südrand der Schwäbischen Alb. Obwohl nur eine einzige Messstation zur Verfügung steht, konnte mit Hilfe von Modellen zur Wellenausbreitung im Marsboden der wahrscheinliche Herd zweier dieser Beben ermittelt werden: Er liegt in der Region Cerberus Fossae, einem jungen vulkanischen Gebiet etwa 1700 Kilometer östlich vom Landeplatz.

NASA/JPL-Caltech/CNES/IPGP

SEIS-Experiment zur Aufzeichnung von Marsbebenwellen.
(Bild: NASA/JPL-Caltech/CNES/IPGP)

„Wegen der höheren Schwerkraft konnte SEIS auf der Erde nur eingeschränkt getestet werden. Wir sind alle begeistert davon, wie empfindlich es tatsächlich ist“, freut sich Dr. Martin Knapmeyer vom DLR-Institut für Planetenforschung, der an der Auswertung der Daten von SEIS beteiligt ist. „Wir sehen auf dem Mars bisher eine seismische Aktivität, die deutlich stärker ist als die des Mondes. Das hatten wir auch so erwartet. Wie viel stärker sie tatsächlich ist und ob es auch stärkere Marsbeben als solche der Magnitude 4 gibt, wird sich im weiteren Verlauf der Mission noch herausstellen“, so die Einschätzung des DLR-Geophysikers. Aber schon heute können wichtige neue Aussagen zum inneren Aufbau das Planeten getroffen werden: „Ähnlich wie auf dem Mond scheint die Kruste bis in eine Tiefe von einigen Kilometern stark zerrüttet zu sein – dennoch ähneln die seismischen Signale mehr denen, die wir auf der Erde registrieren als denen, die wir vom Mond kennen. Vieles muss also noch verstanden werden. So können wir bei einigen Marsbeben nicht erklären, wodurch sie entstehen. Da betreten wir wissenschaftliches Neuland.“

Die Mission wird noch mindestens das ganze Jahr 2020 fortgeführt und liefert kontinuierlich weitere Daten. „Bisher haben wir noch keine Meteoriteneinschläge registriert. Allerdings war im Voraus klar, dass wir während der Missionsdauer nur mit einzelnen Einschlägen rechnen können.“

NASA/USGS/MOLA; DLR (nach Giardini et al., 2020)

InSight lokalisiert Marsbeben in der Region Cerberus Fossae.
(Bild: NASA/USGS/MOLA; DLR (nach Giardini et al., 2020))

InSight misst den „Puls“ des Roten Planeten
Es ist das erste Mal, dass ein Experiment zur Erfassung von Marsbeben auf unserem Nachbarplaneten solche Daten in größerem Umfang und über einen längeren Zeitraum liefert. Nach dem Mond ist der Mars erst der zweite Himmelskörper neben der Erde, auf dem natürliche Beben registriert wurden. Zwar wurde auch auf den ersten Sonden auf dem Mars, den Landeplätzen der legendären Sonden Viking 1 und 2, die im Juli 1976 gelandet waren, Instrumente für seismische Messungen eingesetzt. Diese befanden sich allerdings nicht direkt auf der Marsoberfläche, sondern auf der Landeplattform und lieferten nur „verrauschte“ Ergebnisse, die wegen störender Begleitsignale vor allem durch Wind nicht besonders aussagekräftig waren. Nach ihrem Start am 5. Mai 2018 landete InSight am 26. November desselben Jahres in der Ebene Elysium Planum, viereinhalb Grad nördlich des Äquators und 2.613 Meter unterhalb des Referenzniveaus auf dem Mars.

ESA/DLR/FU Berlin

Cerberus Fossae, von Vulkanismus und Tektonik geprägt.
(Bild: ESA/DLR/FU Berlin)

„Homestead Hollow“,– so taufte das InSight-Team die Landestelle, wobei homestead im Englischen eine Heimstätte (jetzt für InSight) bezeichnet und „hollow“ die geologische Bezeichnung für alte, von Sand und Staub gefüllte, flache und stark erodierte Krater ist. Homestead Hollow hat einen Durchmesser von 25 Metern. Die weitere Umgebung von InSight ist geologisch nicht besonders aufregend, aber genau das war eines der wichtigsten Kriterien bei der Auswahl der Landestelle: flach, eben, so wenig Felsen und Steine wie möglich. Die ganze Region besteht aus erstarrten Lavaströmen, die vor zweieinhalb Milliarden Jahren erstarrt sind und in der Folgezeit durch Meteoriteneinschläge und Verwitterung zu sogenanntem „Regolith“ zerkleinert wurde. Vermutlich gibt es bis in mindestens drei Meter Tiefe keine größeren Felsbrocken.

Magnetfeld überrascht
InSight, eine Mission der Discovery-Klasse der NASA, ist das erste rein geophysikalische Observatorium auf einem anderen Himmelskörper im Sonnensystem. Hauptziel ist die Untersuchung von Aufbau und Struktur des Mars, seiner thermischen Entwicklung und seinem jetzigen inneren Zustand und der aktuellen seismischen Aktivität. Kräfte und Energien im Inneren eines planetaren Körpers „steuern“ gewissermaßen über Jahrmilliarden die geologischen Prozesse, deren Ergebnisse an der Oberfläche sichtbar sind, beispielsweise Vulkanismus und tektonische Brüche in der starren Kruste. Mit SEIS und der vom DLR beigestellten Geothermiesonde HP³ (Heat Flow and Physical Properties Package) sowie einem ganzen Paket von unterstützenden Instrumenten (APSS – die Auxiliary Payload Sensor Suite, bestehend aus Barometer, Windmessgerät, Magnetometer, zwei Kameras, dem HP³-Radiometer sowie RISE, dem Rotation and Interior Structure Experiment) nimmt InSight gewissermaßen den „Puls“ des Roten Planeten, misst Ungleichmäßigkeiten in seiner täglichen Rotation und zeichnet atmosphärische Parameter sowie das Wetter, an der Landestelle auf.

Ein überraschendes Ergebnis war beispielsweise die Beobachtung, dass lokal ein Magnetfeld gemessen wurde, das zehnmal stärker ist, als es durch Beobachtungen aus dem Marsorbit vorhergesagt wurde. Dieses Magnetfeld wird durch magnetisierte Minerale im Gestein erzeugt. Die Magnetisierung stammt letztlich von einem planetenweiten Magnetfeld aus der Frühgeschichte des Mars.

Der „bewegte“ Tag eines Seismometers auf dem Mars
Noch vor dem Jahreswechsel 2018/2019 wurde das SEIS-Experiment auf der Marsoberfläche abgesetzt und nahm, geschützt vor Wind und Wetter durch seine charakteristische über das Instrument gestülpte Kuppel (genannt „Käseglocke“) sowie perfekt horizontal ausgerichtet durch ein am Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung in Göttingen entwickeltes Nivellierungssystem, im Februar 2019 den Routine-Messbetrieb auf. Das Experiment ist so empfindlich, dass nahezu jedwede kleine Veränderung an der Landestelle als Signal aufgezeichnet wird: Bewegungen des Roboterarms, Windböen, durch die Temperaturunterschiede hervorgerufener thermaler „Stress“ im Lander, oder natürlich auch die Erschütterungen des hämmernden Marsmaulwurfs direkt nebenan. SEIS kann Erschütterungen wahrnehmen, die den Marsboden vor Ort um weniger als die Größe eines Wasserstoffatoms auslenken. Aus diesem Grund wurden der tägliche Wetterverlauf, insbesondere die Aktivität des Windes und die extremen Schwankungen der Temperaturen im Tag- und Nacht-Rhythmus sowie die Erschütterungen durch den Hammer-Mechanismus des DLR-Experiments HP³ analysiert.

DLR (CC-BY 3.0)

Tägliche Temperaturschwankungen an der InSight-Landestelle.
(Bild: DLR (CC-BY 3.0))

„Wir haben es an der Landestelle mit viel größeren Temperaturunterschieden als auf der Erde zu tun“, erklärt Dr. Nils Müller vom DLR-Institut für Planetenforschung, der die Wärmestrahlung vom Boden mit Hilfe des HP³-Radiometerexperiments analysiert hat. „Mittags erwärmt hier, nahe dem Marsäquator, die hochstehende Sonne den feinen Sand an der Oberfläche auf Temperaturen die an den meisten Tagen über dem Gefrierpunkt liegen, während die dünne Luft 10 bis 20 Grad Celsius kälter bleibt. Nachts sinken die Temperaturen aber dann bis auf minus 90 Grad Celsius und tiefer“. Tagsüber entwickelt sich infolge der Temperaturzunahme immer ein ganz charakteristisches Wettermuster mit auffrischenden und nachmittags wieder nachlassenden Winden.

Sogar die Spuren kleiner Windhosen haben die Wissenschaftler am Boden identifiziert, nachdem ihr Verlauf vom NASA-Orbiter MAVEN aus der Umlaufbahn aufgezeichnet wurde. Diese Windhosen können sogar den Marsboden ein wenig anheben, was vom Seismometer registriert wird. Das erlaubt Rückschlüsse auf Materialeigenschaften im unmittelbaren Untergrund. Nachts beruhigt sich das Wetter merklich, so dass das beste Zeitfenster für die Registrierung entfernter Marsbeben in der ersten Nachthälfte liegt, weil praktisch kein atmosphärisches Rauschen das Experiment beeinträchtigt.

HP³ liefert Ergebnisse und der Marsmaulwurf bekommt Hilfe von oben
In die bisherige wissenschaftliche Bestandsaufnahme fließen auch Messungen und Beobachtungen des DLR-Experiments HP³ ein, wie beispielsweise die Radiometerdaten und die vom bisherigen Experimentverlauf abgeleiteten Bodeneigenschaften, wobei das Hämmern des Marsmaulwurfs unter anderem als seismische Quelle zur Analyse der oberen Bodenschicht diente. Allerdings war es bisher nicht möglich, mit der selbsthämmernden Thermalsonde tiefer als 38 Zentimeter in den dortigen Marsboden mit seinen auch für den Mars ungewöhnlichen Eigenschaften einzudringen.

NASA/JPL-Caltech

Nächster Versuch der DLR-Thermalsonde HP³.
(Bild: NASA/JPL-Caltech)

Im Herbst 2019 schien das Experiment auf einem guten Weg zu sein: Dem Marsmaulwurf konnte durch die Greifarm-Schaufel ein seitlicher Halt gegeben werden, was die für das Vordringen notwendige Reibung bereitstellte. „Nachdem der Maulwurf fast vollständig im Marsboden war, kam er wieder ein Stück aus dem Boden heraus. Mittlerweile ist er mit wiederholtem seitlichen Druck des Greifarms wieder ein Stück tiefer in den Boden vorgedrungen mit einer zuletzt erneuten leichteren Rückwärtsbewegung“, erklärt der wissenschaftliche Leiter des HP³-Experiments Prof. Tilman Spohn vom DLR-Institut für Planetenforschung den bisherigen Verlauf. „Nun wollen wir in den kommenden Wochen durch Druck des Greifarms von oben effektiver helfen.“ Wissenschaftler des DLR und zahlreiche Techniker und Ingenieure am Jet Propulsion Laboratory (JPL) arbeiten seit Monaten akribisch mit dem Maulwurf auf dem Mars sowie mit Simulationen, Modellen und Tests auf der Erde an einer Lösung. Im Blog erklärt Prof. Tilman Spohn die aktuelle Situation und die Möglichkeiten mit dem Marsmaulwurf doch noch tiefer in den Boden vorzudringen.

Das HP³-Instrument auf der NASA-Mission InSight
Die Mission InSight wird vom Jet Propulsion Laboratory (JPL) in Pasadena, Kalifornien, im Auftrag des Wissenschaftsdirektorats der NASA durchgeführt. InSight ist eine Mission des NASA-Discovery-Programms. Das DLR steuert zur Mission das Experiment HP³ (Heat Flow and Physical Properties Package) bei. Die wissenschaftliche Leitung liegt beim DLR-Institut für Planetenforschung, welches das Experiment federführend in Zusammenarbeit mit den DLR-Instituten für Raumfahrtsysteme, Optische Sensorsysteme, Raumflugbetrieb und Astronautentraining, Faserverbundleichtbau und Adaptronik, Systemdynamik und Regelungstechnik sowie Robotik und Mechatronik entwickelt und realisiert hat. Daneben sind beteiligte industrielle Partner: Astronika und CBK Space Research Centre, Magson und Sonaca, das Institut für Photonische Technologie (IPHT) sowie die Astro- und Feinwerktechnik Adlershof GmbH. Wissenschaftliche Partner sind das ÖAW Institut für Weltraumforschung und die Universität Kaiserslautern.

IPGP/Nicolas Sarter

Modell der Beschaffenheit des Untergrunds.
(Bild: IPGP/Nicolas Sarter)

Der Betrieb von HP³ erfolgt durch das Nutzerzentrum für Weltraumexperimente (MUSC) des DLR in Köln. Darüber hinaus hat das DLR Raumfahrtmanagement mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie einen Beitrag des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung zum französischen Hauptinstrument SEIS (Seismic Experiment for Interior Structure) gefördert. Ausführliche Informationen zur Mission InSight und zum Experiment HP³ finden Sie auf der DLR-Sonderseite zur Mission mit ausführlichen Hintergrundartikeln sowie in der Animation und der Broschüre zur Mission und über den Hashtag #MarsMaulwurf auf dem DLR-Twitterkanal.

Der leitende Wissenschaftler des HP³-Experiments Prof. Tilman Spohn berichtet im Blog über die Aktivitäten des Marsmaulwurfs: https://www.dlr.de/blogs/alle-blogs/Das-Logbuch-zu-InSight.aspx

Die Publikationen:
Banerdt, Smrekar et al. (2020) Initial results from the InSight mission on Mars, Nature Geoscience, in press, DOI : 10.1038/s41561-020-0544-y – Lognonné et al. (2020) Constraints on the shallow elastic and anelastic structure of Mars from InSight seismic data, Nature Geoscience, in press, DOI : 10.1038/s41561-020-0536-y – Giardini et al. (2020) The seismicity of Mars, Nature Geoscience, in press, DOI : 10.1038/s41561-020-0539-8 – Banfield, Spiga et al.(2020) The atmosphere of Mars as observed by InSight, Nature Geoscience, in press, DOI : 10.1038/s41561-020-0534-0 – Johnson et al. (2020) Crustal and time-varying magnetic fields at the InSight landing site on Mars, Nature Geoscience, in press, DOI : 10.1038/s41561-020-0537-x – Golombek et al.(2020) Geology of the InSight Landing Site on Mars, Nature Communications, in press, DOI : 10.1038/s41467-020-14679-1

Quelle: DLR (CC-BY 3.0)

Der wissenschaftliche Leiter des HP3-Instruments, Tilman Spohn, ist seit April zurück in Berlin und steht in engem Austausch mit dem JPL. Er versorgt uns im Logbuch mit den neuesten Entwicklungen der InSight Mission und unserem Instruments HP3, dem #MarsMaulwurf, der sich in den Marsboden hämmert.


Logbuch-Eintrag vom 21. Februar 2020

Mars-Maulwurf Insight
Quelle: NASA/JPL-Caltech

Liebe Freunde des Mars-Maulwurfs und der InSight-Mission,

der Mars und unsere Wärmeflusssonde HP³, der „Maulwurf“, machen unser Leben weiterhin … wie soll ich sagen … interessant. Sie erinnern sich vielleicht an die Probleme, die wir im vergangenen Oktober mit dem Maulwurf hatten: Statt sich tiefer in den Marsboden zu arbeiten, bewegte er sich rückwärts, aus dem Boden hinaus. Zu Weihnachten hatten wir ihn dann wieder fast vollständig in den Boden gebracht. Noch zwei bis drei Zentimeter mehr und wir hätten das Pinning – das Drücken mit der Schaufel auf die Seitenwand des Maulwurfs für einen erhöhten „Grip“ – beenden können. Bei dieser Eindringtiefe hätte die Sonde nur noch wenige Zentimeter aus dem Boden geragt und nicht mehr genügend Oberfläche geboten, um mit der Schaufel sicher gegen den Maulwurf zu drücken. Für die erste Woche 2020 hatten wir ein letztes Pinning sowie eine Reihe Hammerschläge geplant und kommandiert.

Da wir jedoch vor Weihnachten einen Rückgang der Abwärtsbewegung beobachtet hatten, beschlossen wir, das Pinning der Schaufel vor Beginn des Hämmerns neu zu justieren. Um Zeit zu sparen, haben wir dabei einen anderen Ansatz als zuvor gewählt: Anstatt die Schaufel ganz vom Maulwurf zu entfernen und dann neu in Position zu bringen, lösten wir den Druck kurz und zogen ihn dann wieder an. Als wir am Sonntag, 12. Januar 2020, in den frühen Morgenstunden die aktuellen Bilder vom Mars studierten – das Hämmern erfolgte am Vortag, also am Samstag unserer Zeit oder Sol 407 auf dem Mars -, waren wir zunächst verwirrt: Wir hatten nur ein Bild. Irgendwo gab es ein Problem, das eine Verzögerung bei der Datenübertragung verursacht hatte.

Als am späten Sonntagabend endlich alle Bilder verfügbar waren, stellten wir fest, dass sich der Maulwurf wieder ein Stück nach oben gearbeitet hatte! Die detaillierten Bilder (siehe Animation) zeigten deutlich, dass er sich mit den ersten 20 Schlägen um etwa 1,5 Zentimeter tiefer gegraben hatte und sich die Bewegung dann – bedauerlicherweise -umkehrte: Der Maulwurf legte für die restlichen 110 Schläge 3,5 Zentimeter „im Rückwärtsgang“ zurück… Das ist zwar nur die Hälfte der Länge, die er während Sol 325 Ende Oktober 2019 zurückgewichen war. Dennoch: Es war äußerst ungünstig und rätselhaft. Unser Nachziehen des Pinnings war offenbar nicht erfolgreich gewesen. Aber warum bewegte sich der Maulwurf zuerst vorwärts, bevor er dann die Bewegung umkehrte?

Quelle: NASA/JPL-Caltech

Eine mögliche Erklärung für diese Beobachtung ist die Rückstoßkraft. Ihr wirken wir ja mit dem Pinning entgegen. Und sie hängt vom Widerstand des Bodens ab, in den der Maulwurf eindringt. Je härter der Boden ist, desto größer ist die Rückstoßkraft. Darüber hinaus stellten wir fest, dass der Maulwurf diesmal in fast der gleichen Tiefe anfing zurückzuweichen wie im vergangenen Oktober. Eine Erklärungsmöglichkeit besteht darin, dass wir den Druck der Schaufel, das Pinning, ausreichend für den bereits gelockerten Boden dosiert hatten. Für den „frischen“ Boden war der Druck nicht ausreichend. Außerdem könnte der Boden vor der Maulwurfspitze durch das vorherige Hämmern verdichtet worden sein. An dem Punkt, an dem der Maulwurf auf verhärteten Boden gestoßen war, setzte die Rückwärtsbewegung ein. Es ist zudem möglich, dass der stärkere Rückstoss das Pinning teilweise gelockert hat.

Nach dieser Erfahrung und nach Abwägung aller Optionen hat sich das InSight-Team jetzt entschieden, die Pinning-Technik nicht erneut anzuwenden. Nun wollen wir die Schaufel gegen die Rückenkappe des Maulwurfs drücken. Ein Grund für diese Entscheidung war, dass wir den Maulwurf ohnehin unter der Oberfläche haben wollten. Das wäre mit der Pinning-Technik nicht machbar, über ein Schieben allerdings schon.

Nach den bisherigen Erfahrungen bei der Bedienung der Schaufel wuchs darüber hinaus bei uns allen die Zuversicht, dass das Risiko einer versehentlichen Beschädigung des Kabels mit seinen Strom- und Datenleitungen das aus der Rückenkappe hinaus führt, gering genug ist. In dieser Woche wurde die Schaufel über der Rückenkappe positioniert (siehe Bild oben). Das Schieben wird in den nächsten Wochen beginnen. Zuvor werden wir die Position der Schaufel allerdings sorgfältig überprüfen und gegebenenfalls nachjustieren.

Vorher hatte das Team die Schaufel für zwei Experimente zur Vorbereitung einer möglichen Befüllung der Bohrstelle verwendet: Zunächst wurde erfolgreich gezeigt, dass der Rand der Grube mit der Schaufelspitze zum Einsturz gebracht werden kann. Der eingestürzte Kraterrand fiel in die Grube und füllte sie teilweise auf. Zweitens wurde gezeigt, dass mit der Schaufel loser Sand an der Oberfläche zusammengekratzt und in Richtung Grube bewegt werden kann. Beide Techniken können schließlich dazu verwendet werden, die Grube zu füllen. Danach könnten wir auf die Oberfläche des verfüllten Sandes drücken und so die Reibung auf den darunter liegenden, zugeschütteten Maulwurf gewährleisten.

Quelle: https://www.dlr.de/blogs/alle-blogs/Das-Logbuch-zu-InSight.aspx