Mobile Marslandungen

Bei vier Mars Missionen (dreimal NASA, einmal Roskosmos (Sowjetunion)) wurden bisher vier motorisierte, geländegängige Fahrzeuge (Rover) erfolgreich ausgesetzt, die ferngesteuert oder weitgehend autonom die Umgebung der Landestelle in näherem oder weiteren Umfang erkunden konnten.

 

Nachfolgend ein Überblick über die drei erfolgreichen mobilen Marsmissionen der NASA:

 

Die Modelle der drei Mars-Rover im Vergleich: "MER" (hinten links), "Sojourner" (vorne links), "Curiosity" (rechts) - NASA
Die Modelle der drei Mars-Rover im Vergleich: "MER" (hinten links), "Sojourner" (vorne links), "Curiosity" (rechts) - NASA

 

Die beiden sehr frühen sowjetischen Versuche Anfang der 1970er Jahre, mobile Fahrzeuge auf der Marsoberfläche auszusetzen, waren leider nicht erfolgreich.

 

  • Rover der sowjetischen Mars-Raumsonden
    • Mars 2 – Landung am 27. November 1971, beim Aufprall zerstört
    • Mars 3 – Landung am 2. Dezember 1971, der Lander verstummte nach 20 Sekunden, der Rover kam nicht zum Einsatz
  • Der im Rahmen des NASA-Programms Mars Pathfinder gestartete kleine Mars-Rover "Sojourner" landete am 4. Juli 1997 auf der Marsoberfläche und arbeitete vom 4. Juli bis 27. September 1997.
  • Fahrzeuge der Doppelmission Mars Exploration Rover 
    • SpiritMars Exploration Rover (MER-A), Landung im Krater Gusev am 4. Januar 2004, letzter Funkkontakt am 22. März 2010
    • Opportunity – (MER-B), gelandet im Meridiani Planum am 25. Januar 2004, derzeit in Betrieb
  • Der im Rahmen des NASA Programs Mars Science Laboratory ausgesetzte, größere US-Marsrover "Curiosity" mit nuklearer Energieversorgung wurde am 26. November 2011 gestartet und landete am 6. August 2012 im Gale-Krater.

 

Nachfolgend eine Übersicht der vier erfolgreichen mobilen Mars-Missionen mit viel Bildmaterial der NASA... in der umgekehrten Reihenfolge ihrer Landung - den Anfang macht die jeweils aktuellste Mission.


Die Mars-Mission "Mars Science Laboratory" (2012)

Künstlerische Darstellung des Mars Rovers "Curiosity" (NASA)
Künstlerische Darstellung des Mars Rovers "Curiosity" (NASA)

Mars Science Laboratory (kurz MSL) bezeichnet eine NASA-Mission und deren Komponenten zur Erforschung des Mars hinsichtlich seiner aktuellen und vergangenen Eignung als Biosphäre. Hierzu wurde auf der Oberfläche ein weitgehend autonomer Rover mit dem Namen Curiosity (englisch für Neugier) abgesetzt, der mit zehn Instrumenten zur Untersuchung von Gestein, Atmosphäre und Strahlung ausgerüstet ist. Zu deren Analyse kommen neben einer großen Zahl unterschiedlicher Spektrografen auch Kameras und meteorologische Instrumente zum Einsatz, welche die Messdaten für die Auswertung zur Erde schicken. Mit einer Masse von 900 kg und der Größe eines kompakten Kleinwagens ist Curiosity bislang das mit Abstand schwerste von Menschen geschaffene Objekt auf der Marsoberfläche und löste die Viking-Sonden mit je knapp 600 kg in diesem Aspekt ab.

 

Am 26. November 2011 um 15:02 UTC startete die Sonde an Bord einer Atlas V(541) von der Cape Canaveral Air Force Station aus, die Landung wurde am 6. August 2012 um 05:31 UTC bestätigt.

 

Die koordinierte Weltzeit, auch UTC (Universal Time Coordinated), ist die heute gültige Weltzeit. Eingeführt wurde sie 1972. Aus Zeitangaben in UTC erhält man die in Deutschland und anderen mitteleuropäischen Staaten geltende Mitteleuropäische Zeit (MEZ), indem man eine Stunde addiert. Um die im Sommer geltende Mitteleuropäische Sommerzeit (MESZ) zu erhalten, muss man zwei Stunden addieren.

 

Cooles Selfie (Jan. 2015) der Curiosity am Mount Sharp (4.000m), der links hinten zu sehen ist (NASA/JPL-Caltech/MSSS)
Cooles Selfie (Jan. 2015) der Curiosity am Mount Sharp (4.000m), der links hinten zu sehen ist (NASA/JPL-Caltech/MSSS)

Links (Curiosity)

 

NASA: Die neusten Bilder vom Mars von Curiosity aufgenommen: geordnet nach Marstagen "Sols"

 

NASA: Latest MSL News

 

NASA: Mars Science Laboratory

 

Requio: MSL Curiosity

 

Time on Mars: Mars24 Clock (Java)

 

James Tauber: Mars Clock including Mission Times of Curiosity and Opportunity

 

Android App: Want to live on Mars Time?

 

PC Welt: So folgen Sie der Marssonde Mars Rover Curiosity im Internet

 

Der Marstag ist 39 Minuten und 35,244 Sekunden länger als ein Erdentag.

 

Der Landeort

Das Ziel der Mars-Mission "Mars Science Laboratory" mit dem Mars-Rover "Curiosity": der Gale Krater (NASA)
Das Ziel der Mars-Mission "Mars Science Laboratory" mit dem Mars-Rover "Curiosity": der Gale Krater (NASA)

Image credit: NASA/JPL-Caltech/MSSS


Die Mars-Mission "Mars Exploration Rover" (2003)

Künstlerische Darstellung eines Mars Exploration Rovers. (Maas Digital LLC for Cornell University and NASA/JPL)
Künstlerische Darstellung eines Mars Exploration Rovers. (Maas Digital LLC for Cornell University and NASA/JPL)

Die Mars Exploration Rover Mission 2003 (MER) ist eine Raumfahrtmission der NASA, die im Jahr 2003 mit dem Start von zwei Trägerraketen zum Trans- port zweier Rover – Spirit und Opportunity – begann, um die Oberfläche und Geologie des Mars zu erforschen.

 

Die Mission ist Teil des Mars-Exploration-Programms der NASA, welches bis dahin bereits drei erfolgreiche Raumsonden beinhaltet: Die zwei Viking-Lander von 1976 und Pathfinder von 1997.

 

Die Doppelmission Mars Exploration Rover darf bereits jetzt, noch vor ihrem Abschluss, als in technischer und wissenschaftlicher Hinsicht außerordentlich erfolgreich gelten.

 

Ziel der Mission war es, zwei automatische Geländewagen (engl. Rover) unab- hängig voneinander auf dem Mars abzusetzen, die geologischen Bedingungen dort zu erforschen und nach Hinweisen von Wasser zu suchen, dessen Vor- handensein als Grundvoraussetzung für Leben gilt. Jeder Rover selbst ist solarbetrieben und mit Instrumenten ausgerüstet, um die Marsoberfläche zu fotografieren und Steine zu analysieren.

 

Aufgrund der Entfernung zur Erde ist keine direkte Steuerung der Rover möglich, deshalb ist die Software-Steuerung der Fahrzeuge intelligent genug, automatisch Ziele anzufahren und Hindernissen auszuweichen.

 

Obwohl die Mission jeweils nur auf 90 Sols (Marstage) ausgelegt war, funktioniert Opportunity nach über 3000 Sols (Juli 2012) weiterhin. Spirits Mission wurde am 25. Mai 2011 für beendet erklärt, nachdem der Rover im März 2010 in einen Winterschlafmodus gefallen war.

 

Es ist zum ersten Mal der Nachweis direkt vor Ort gelungen, dass auch auf anderen Planeten flüssige Wasservorkommen existiert haben und es wurden zum ersten Mal Sedimentgesteine eines fremden Planeten untersucht. Erstmals wurde das Datenmaterial aus der Erkundung eines fremden Himmelskörpers über das Internet annähernd in Echtzeit öffentlich zugänglich gemacht, noch bevor die Projektbeteiligten es selbst auswerten können.

 

Links:

 

NASA: Mars Exploration Rovers

 

Der NASA Mars Exploration Rover "Spirit" nahm dieses Bild mit den Columbia Hills Ende 2007 auf. Die Columbia Hills sind ein flacher, ca. 5 km langer und bis zu 3 km breiter Höhenzug innerhalb des Kraters Gusev. (NASA/JPL-Caltech/Cornell University)
Der NASA Mars Exploration Rover "Spirit" nahm dieses Bild mit den Columbia Hills Ende 2007 auf. Die Columbia Hills sind ein flacher, ca. 5 km langer und bis zu 3 km breiter Höhenzug innerhalb des Kraters Gusev. (NASA/JPL-Caltech/Cornell University)

Landeorte

Während des Baus der Rover stellten Wissenschaftler und Ingenieure innerhalb von zwei Jahren eine Liste von 155 Kandidaten für Landeplätze zusammen, wobei sie die Aufnahmen von Mars Global Surveyor und Mars Odyssey Orbiter verwendeten.

 

Gemäß der NASA-Strategie „follow the water“ wurden Orte ausgesucht, die Hinweise auf ehemaligen Einfluss von Wasser zeigen. Neben den wissenschaft- lichen Zielen mussten auch technische Randbedingungen eingehalten werden, um eine sichere Landung zu garantieren. So musste der Landeplatz wegen der Solarzellen in der Nähe des Marsäquators liegen. Damit der Fallschirm bei der Landung optimal funktioniert, musste der Landeplatz wegen des Atmosphären- drucks mindestens 1,3 km tiefer als das normale Marsniveau liegen. Zudem durften keine starken Winde vorherrschen und die Gegend durfte nicht zu steinig sein oder zu starke Höhenunterschiede aufweisen.

 

Als Landeort für Spirit wählte die NASA den Krater Gusev. Dieser hat einen Durchmesser von 166 km und zeigt Spuren eines ehemaligen Sees. Ein breites und nun trockenes Tal namens Ma'adim Vallis führt über 900 km zum Krater hin und scheint durch fließendes Wasser geformt worden zu sein. Das Wasser schnitt sich damals in den Kraterrand ein und füllte den Krater zu einem großen Teil. Auf dem Boden des Gusev-Kraters könnten deshalb Sedimente zu finden sein, welche diese damaligen Bedingungen konserviert haben. Ein Problem bei diesem Gebiet waren starke Winde, die die Landung beeinträchtigen könnten. Die NASA ging das erhöhte Risiko jedoch ein, da sie die zu erwartende wissenschaftliche Ausbeute hier sehr hoch einschätzte.

 

Opportunity sollte in der Meridiani Planum-Ebene landen, die sich auf der entgegengesetzten Seite des Mars befindet.

 

Durch die Orbiter waren Hinweise gefunden worden, dass hier in der Vergangenheit einmal Wasser existiert hat. Ein Instrument des Mars Global Surveyors hatte hier graues Hämatit gefunden, welches sich meist in der Anwesenheit von flüssigem Wasser bildet.

 

Greeley Haven Panorama, aufgenommen vom Mars Exploration Rover "Opportunity". Es zeigt Cape York am Rand des Endeavour Kraters. (NASA/JPL-Caltech/Cornell/Arizona State Univ.)
Greeley Haven Panorama, aufgenommen vom Mars Exploration Rover "Opportunity". Es zeigt Cape York am Rand des Endeavour Kraters. (NASA/JPL-Caltech/Cornell/Arizona State Univ.)

 

Das Bild oben wurde am 05.07.2012 durch die NASA veröffentlicht. Es wurde aus 817 Einzelbildern zusammengesetzt, die Opportunity zwischen dem 21.12.2011 und 08.05.2012 aufgenommen hat!!

 

Der Punkt wurde nach Ronald Greeley (1939-2011) benannt, der Mitglied des Missionsteam und Professor an der Arizona State University, Tempe war.


 

Die Mars-Mission "Mars Pathfinder" (1997)

"Twin Peaks"  (NASA, Dr. Timothy Parker, JPL) - Eine tolle Aufnahme! --> durch Klicken vergrößern
"Twin Peaks" (NASA, Dr. Timothy Parker, JPL) - Eine tolle Aufnahme! --> durch Klicken vergrößern

 

Mars Pathfinder (MPF; englisch für Mars-Wegbereiter) war eine US-amerika- nische Mars-Sonde, die 1996 von der NASA eingesetzt wurde. Sie brachte den ersten Mars-Rover erfolgreich auf die Marsoberfläche.

 

Mars Pathfinder bestand aus einer Landeeinheit mit Kameras und Messinstru- menten sowie einem nur 10,6 kg schweren Roboterfahrzeug (Rover) namens Sojourner. Nach der erfolgreichen Landung wurde die Landeeinheit zu Ehren des berühmten US-amerikanischen Astronomen und Planetologen Carl Sagan in Carl Sagan Memorial Station umbenannt.

 

Sojourner und der Felsbrocken "Yogi", aufgenommen von der Landeeinheit (NASA)
Sojourner und der Felsbrocken "Yogi", aufgenommen von der Landeeinheit (NASA)

 

Benannt wurde der Rover nach Sojourner Truth, einer US-amerikanischen Freiheitskämpferin, Frauenrechtlerin und Wanderpredigerin, deren Name „Gast“ bedeutet.

 

Der Rover konnte ein an seiner Rückseite angebrachtes Alphapartikel-Röntgen- spektrometer auf die Steine oder den Boden drücken und so chemisch analy- sieren.

 

Die Sonde wurde am 4. Dezember 1996 an Bord einer Delta-II-Rakete vom Cape Canaveral Air Force Station in Florida gestartet. Sie landete am 4. Juli 1997 in einem ehemaligen Überschwemmungsgebiet namens „Ares Vallis“, das sich in der nördlichen Hemisphäre befindet und eines der felsigsten Gebiete auf dem Mars ist. Der Ort wurde von den Wissenschaftlern gewählt, weil eine Landung dort relativ sicher war und dort eine Vielzahl verschiedener Felsen abgelagert wurden.

 

Die Bewegungsfreiheit des Sojourner erlaubte es, viel mehr Gesteins- und Bodenproben zu analysieren, als es einer traditionellen Sonde möglich gewesen wäre. Die Härte der Marsoberfläche konnte mit dem Wheel Abrasion Experiment bestimmt werden, bei dem der Abrieb der Räder gemessen wurde. Bis zur letzten Übertragung am 27. September 1997 sendete Mars Pathfinder 16.500 von der Landeeinheit und 550 vom Rover aufgenommene Bilder sowie mehr als 15 chemische Analysen von Boden und Gestein zur Erde zurück, außerdem ausführliche Wetterdaten. Als wahrscheinlichste Ursache für den Ausfall der Sonde wird vermutet, dass die Batterien bei den kalten Nachttemperaturen auf der Oberfläche des Mars eingefroren sind.

 

Ich erinnere mich noch gut, wie Sojourner sich an einem Felsbrocken festfuhr und tagelang nicht weiterkam... es gab den Joke, dass wohl jeder Modellbauer der eine Fernbedienung einigermaßen handhaben kann, den kleinen Rover schneller losbekommen hätte :-)

 

Links:

 

NASA/JPL: Mars Pathfinder

 

Landungsumfeld (NASA)
Landungsumfeld (NASA)
"Big Crater" Landschaft... siehe Landungsumfeld oben (NASA, Dr. Timothy Parker, JPL)
"Big Crater" Landschaft... siehe Landungsumfeld oben (NASA, Dr. Timothy Parker, JPL)
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