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Was macht ExoMars im Marsorbit?

Veröffentlicht am von Gerald Tauber

Der Trace-Gas-Orbiter im Mars-Orbit Quelle: ESA/ATG medialab

Der Trace-Gas-Orbiter im Mars-Orbit Quelle: ESA/ATG medialab

Na eigentlich war diese Woche wichtig für die ExoMars-Mission der ESA und Roskosmos. Der 14. März markierte ebenso den ersten Jahrestag des Starts der Mission. Einem Abenteuer, dem Flug zum Mars, immerhin waren bislang bekanntlich von 45 gestarteten Mars-Missionen nur 18 erfolgreich. Für mich immer noch ein Mysterium, aber vor menschlichen Fehlern oder technischen Versagen ist man eben nie gefeit. Bei ExoMars war es eben auch so, der Trace-Gas-Orbiter erreichte am 19. Oktober 2016 seine Umlaufbahn um den Planeten, aber der Lander Schiaparelli stürzte durch einen Programmierungsfehler der Software ab und hinterließ einen neuen Marskrater

Aber wie dem auch sei, das wichtige ist, der Trace-Gas-Orbiter ist im Marsorbit und umrundet seit dem den roten Planeten alle 4,2 Tage in einer extrem elliptischen Umlaufbahn von 230/310 mal 98.000 Kilometern. Die bisherigen sechs Monate in der Mars-Umlaufbahn wurden die Instrumente getestet und für das erreichen einer hohen Präzession kalibriert. Die ersten Testreihen fanden Mitte November 2016 statt und brachten schon erste Messergebnisse die ich schon erstaunlich fand. Die bislang letzten Tests fanden in einer Testreihe vom 5. bis 7. März 2017 statt, immerhin konnte bei den Testreihen Wasserdampf in der Atmosphäre nachgewiesen werden. Die eigentliche Frage die dieses Messergebnis aufwirft: Wo kommt es her?

Stereo Aufnahme des Noctis Labyrinthus Tals auf dem Mars Quelle: ESA/Roscosmos/CaSSIS,CC BY-SA 3.0 IGO

Stereo Aufnahme des Noctis Labyrinthus Tals auf dem Mars Quelle: ESA/Roscosmos/CaSSIS,CC BY-SA 3.0 IGO

Naja das hat schon was, Wasserdampf in der Atmosphäre bedeutet es gibt Wasser auf dem Mars, bislang wurde es nur in seinem festen Aggregatzustand unter der Oberfläche vermutet. Aber wer weis vielleicht erfahren wir bald mehr über Wasser und seine Aggregatzustände. Beeindruckend finde ich ebenso die ersten Fotos die das CaSSIS-Instrument geliefert hat. CaSSIS bedeutet Colour and Stereo Surface Imaging System und wie der Name schon sagt, es nimmt ein und die selbe Region auf dem Mars in unterschiedlichen Blickwinkeln auf. Nimmt man das obrige Bild des Noctis Labyrinthus, bildet das Bild einen Ausschnitt von 45 mal 15 Kilometern der Marsoberfläche bei einer Auflösung von 7,2 Metern/Pixel ab. Nimmt man diese beide Perspektiven kann man ein 3D-Modell der Region erstellen. Ob diese Bilder die Öffentlichtkeit beeindrucken werden? Ich denke schon, wenn auch die Reichweite wohl recht beschränkt bleiben wird. 

Aber ich denke das eigentlich wichtige der Woche ist, die Tests und Kalibrierung der Instrumente waren erfolgreich und nun kann der Trace-Gas-Orbiter in seine eigentlich endgültige Umlaufbahn gebracht werden. Diese soll letztendlich 400 km über der Marsoberfläche betragen. Die Ingenieure haben sich da einiges einfallen lassen, denn der Trace-Gas-Orbiter hat eigentlich nicht genug Treibstoff für ein konventionelles Bahnmanöver mittels Schubdüsenregulierung. Dieses würde allein ca. 600 bis 700 kg Treibstoff benötigen, deshalb wird der Trace-Gas-Orbiter mittels dem Aerobraking genannten Verfahren in seine endgültige Umlaufbahn gebracht. Dieses Verfahren wurde erstmals bei der ESA-Sonde Venus Express im Jahr 2014 angewendet. Okay ganz ohne Schubdüseneinsatz geht es nicht, deshalb wurde am 15. März um 11:56 Weltzeit die erste von insgesamt sieben Zündungen durchgeführt. Die erste Zündung des Triebwerks war die stärkste, sie senkt die Umlaufbahn des Periapsis - die kürzeste Distanz in der Umlaufbahn zur Oberfläche - bis auf 150 Kilometern ab. Die anderen sechs werden kürzer ausfallen und bis zum 6. April andauern. Diese Phase bedeutet die Einleitung des Aerobraking bei der die Sonde mehrere hundert Mal durch die obere Marsatmosphäre fliegt und dabei abgebremst wird um seine endgültige Umlaufbahn zu erreichen. Einfach mal den Link Hang 10 over Mars anklicken, da wird es detailiert erklärt. Diese Lösung finde ich schon genial, mal sehen ob es so klappt wie man es sich vorgestellt hat ohne das die Sonde beschädigt wird. In ein paar Monaten sind wir schlauer.     

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