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Europas erste Mission zum Mars

Mit der ersten rein europäischen Planetenmission will die Europäische Weltraumorganisation ESA den Roten Planeten nicht ganz den USA überlassen.

Der Name ist Programm: „Mars Express“ wurde in Rekordzeit geplant und gebaut. Und Zu Weihnachten 2003 soll die Sonde den Mars erreichen. Gleichzeitig wird es die billigste Raumsonde, die je zum Mars geflogen ist. „Europa meldet in der Marsforschung seine Ansprüche an“, heißt es seitens der ESA. Sie muss sich dabei auch direkt mit den Mars-Routiniers aus den USA messen. Denn zeitgleich mit der europäischen Mars-Sonde startet auch die NASA zwischen Ende Mai und Ende Juni 2003 eine Mission zum Roten Planeten.

Etwas mehr als 300 Mio. Euro kostet das ESA-Projekt, nicht einmal die Hälfte der Kosten der gleichzeitig startenden NASA-Mission. Dies wurde durch verkürzte Entwicklungszeiten und die Verwendung bestehender Technologien und Hardware erreicht. „Wir sparen, ohne dabei ein großes Risiko einzugehen“, erklärt der aus Österreich stammende Leiter von Mars Express, der ESA-Wissenschafter Rudolf Schmidt.

„Mars Express“ besteht aus einem Orbiter, der mindestens ein Mars-Jahr – rund 687 Erden-Tage – den Planeten umkreisen soll, und einer kleinen Landesonde, „Beagle II“. Sie ist nach jenem Schiff benannt, mit dem Charles Darwin seine Entdeckungsreisen gemacht hat. Insgesamt 1.070 Kilogramm wiegen Satellit und Lander beim Start, die wissenschaftliche Nutzlast des Orbiters hat dabei nur 116 Kilo, die Landesonde ist 60 Kilo schwer.

Nach rund einem halben Jahr Reise soll die Sonde den Mars gegen Weihnachten 2003 erreichen. Sechs Tage, bevor der Satellit in die Umlaufbahn einschwenkt, wird „Beagle II“ abgekoppelt. „Der Lander hat keinen eigenen Antrieb, lässt sich also nicht steuern und muss deshalb regelrecht auf seine richtige Bahn geschossen werden“, erklärt Schmidt im Gespräch mit der APA. Die Kapsel wird dann durch Fallschirme abgebremst. Da die Mars-Atmosphäre so dünn ist, müssen drei große Airbags den restlichen Schwung der Sonde beim Aufprall auf der Oberfläche abfangen. Sobald die Kapsel zur Ruhe gekommen ist, werden die Luftsäcke gekappt, und „Beagle II“ soll wie eine Muschel seine Solarpaneele öffnen und mit der Arbeit beginnen.

Inzwischen sollte „Mars Express“ in seine sehr exzentrische Umlaufbahn (in einer Entfernung zwischen 260 und 11.600 Kilometern) um den Planeten eingeschwenkt sein und seine Beobachtungen und Analysen mit insgesamt sieben wissenschaftlichen Instrumenten aufgenommen haben. Dabei soll sich der Satellit vor allem auf die Suche nach Wasser machen und versuchen, dieses mit seiner 40 Meter langen Radarantenne selbst einige Kilometer unter der Oberfläche zu entdecken. Außerdem soll mit einer Stereokamera die gesamte Oberfläche des Planeten in dreidimensionalen Bildern aufgenommen werden.

Andere Instrumente widmen sich vor allem der zu 95 Prozent aus Kohlendioxid bestehenden Mars-Atmosphäre. Dabei wollen die Forscher u.a. klären, wie viel von den verschiedenen Spurenelementen der Atmosphäre wie Wasser oder Methan ins Weltall entweicht. „Vielleicht können wir daraus rückschließen, wie viel Wasser früher auf dem Mars war, wann das war und wohin es verschwunden ist“, erklärte Schmidt.

Währenddessen wird „Beagle II“ direkt auf der Marsoberfläche seine Untersuchungen durchführen. Dazu ist die Sonde mit verschiedensten Sensoren und einem über einen Meter langen Greifarm mit mehreren Instrumenten, Werkzeugen und Kameras sowie einem Mikroskop ausgestattet.

Um mögliche Spuren von Leben in Gesteinsproben nachzuweisen, werden diese erhitzt und die dabei frei werdenden Elemente untersucht. Damit man nicht nur Proben von verwittertem Oberflächenmaterial nehmen muss, wo sämtliche Spuren von Leben schon vernichtet wären, gibt es einen kleinen Bohrer, der die obersten Schichten der Steine abtragen kann. Zudem verfügt „Beagle II“ über den so genannten Maulwurf: das ist ein an einem rund zwei Meter langen Kabel hängender 25 Zentimeter langer Metallzylinder, der sich über einen Rückstoßmechanismus fortbewegen oder in die Erde bohren und aus der Tiefe Gesteinsproben nehmen kann.

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