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NASA-Sonde auf dem Weg zum Mars
Redaktion
/ idw / Pressemitteilung der Universität Kiel
astronews.com
28. November 2011
Das Mars Science Laboratory der NASA, inzwischen besser bekannt
als Marsrover Curiosity, ist auf dem Weg zum Roten Planeten.
Die Mission startete am Sonnabend um 16.02 Uhr MEZ planmäßig an Bord
einer Atlas-5-Raktete von Cape Canaveral aus. An der
Universität Kiel verfolgte man den Start mit besonderer Spannung, kommt
doch die Sensoreinheit eines Instruments von der Förde.
Start des Mars Science Laboratory am
Sonnabend.
Foto: NASA/Darrell L. McCall |
Mit an Bord des am Sonnabend gestarteten Mars Science Laboratory
befindet sich auch eine am Institut für experimentelle und angewandte
Physik der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) entwickelte
Sensoreinheit eines Strahlungsmessers. Dieser gehört zur Ausrüstung des
Rovers Curiosity. Das Instrument aus Kiel wird erstmals die
Strahlungswerte direkt auf der Marsoberfläche messen. Das Deutsche
Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) beteiligt sich als Partner der
NASA an dieser Mission. Es förderte die Entwicklung der Sensoreinheit
des Instruments Radiation Assessment Detector (RAD) an der CAU
und dem Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin des DLR in Köln. In
enger Zusammenarbeit mit der Münchener Firma Kayser-Threde bauten
Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter der CAU die sensible Technik.
Wenn alles planmäßig verläuft, wird das Mars Science Laboratory
im August 2012 den Mars erreichen und hier den Rover Curiosity
absetzen. Dieser Rover ist größer und leistungsfähiger als alle bislang
zu anderen Planeten geschickten Fahrzeuge. "Er wird länger laufen und
mehr entdecken als wir uns bisher vorstellen", zeigt sich auch Colleen
Hartman von der NASA überzeugt.
Curiosity soll dabei in einer Region innerhalb des 150 Kilometer
durchmessenden Gale-Kraters in der Nähe des Marsäquators nach Hinweisen
auf frühere lebensfreundliche Bedingungen suchen und auch die
prinzipielle Bewohnbarkeit des Planeten für zukünftige Missionen
erkunden. Der Boden des Kraters enthält nach vorliegenden Erkenntnissen
Sedimentschichten, die zum Teil aus Mineralien bestehen, die ein
deutliches Anzeichen für die Präsenz von Wasser sind. Die zehn
Instrumente des Rovers untersuchen in den zwei Jahren Missionszeit neben
den üblichen Temperatur- und Druckwerten auch die Geologie und Chemie
des Mars.
Die Kieler Sensoreneinheit RAD wird die Strahlung in der Marsatmosphäre
und am Marsboden messen. "Das ist besonders wichtig, um bestimmen zu
können, in welcher Bodentiefe eventuell frühere Lebensformen die
unwirtliche Strahlungsumgebung des Mars überlebt haben oder überleben
könnten", erklärt Professor Robert Wimmer-Schweingruber von der CAU.
Gemessen werde mit dem RAD die Röntgen- und Gammastrahlung, Neutronen
und geladene Teilchen (Ionen und Elektronen).
Die Strahlung in der Marsatmosphäre besteht zum einen aus der
galaktischen kosmischen Strahlung, die aus dem Weltraum außerhalb
unseres Sonnensystems kommt. Zum anderen besteht sie aus der solaren
kosmischen Strahlung, die bei solaren Teilchenereignissen freigesetzt
wird, und aus einer sekundären Strahlungskomponente, die durch die
Wechselwirkung der galaktischen und solaren Strahlung mit der
Marsatmosphäre und -oberfläche entsteht.
Das etwa schuhkartongroße und 1,7 Kilogramm schwere RAD besteht aus
einem neuartigen Weitwinkelteleskop. Damit kann das Strahlungsspektrum
auf der Marsoberfläche charakterisiert werden. Die gewonnenen
Erkenntnisse werden helfen, unter anderem die zu erwartenden
Strahlungsdosen zu ermitteln, denen die Astronautinnen und Astronauten
bei späteren Marsmissionen ausgesetzt sein werden. Geeignete
Gegenmaßnahmen können so rechtzeitig entwickelt werden. Zudem lassen
sich mit den Strahlungswerten Modelle für die Wechselwirkungen der
Strahlung mit Marsatmosphäre und -boden überprüfen.
Dafür wird RAD stündlich für 15 Minuten neue Messungen vornehmen.
Bereits während der neunmonatigen Flugphase zum Mars wird RAD die
Strahlungsbedingungen in unserem Sonnensystem erfassen. Um
Vergleichswerte der Weltraumstrahlung in der niederen Erdumlaufbahn zu
messen, kommt ein Nachbau des Instruments RAD zukünftig auf der
Internationalen Raumstation ISS zum Einsatz.
Bevor aber neue Erkenntnisse über die Bedingungen auf dem Mars zur Erde
gelangen, muss Curiosity erst die Landung überstehen. Das ist
eine technische Herausforderung für die NASA. Erstmals kommt dabei
nämlich ein neuartiges Landeverfahren zum Einsatz. Anders als die
bekannten NASA-Rover Spirit und Opportunity kann der
MSL-Rover wegen seines hohen Gewichts von etwa 900 Kilogramm nicht
umhüllt von Airbags landen.
Curiosity wird daher nach dem Eintritt in die dünne
Marsatmosphäre bei 125 Kilometer Höhe zuerst aerodynamisch und dann
durch Fallschirme abgebremst. In etwa einem Kilometer Höhe über der
Marsoberfläche wird eine Abstiegsplattform mit Raketentriebwerken
aktiviert, die den finalen Abstieg durchführt. Nach insgesamt 6,5
Minuten wird die Abstiegsplattform in 20 Meter Höhe in den Schwebeflug
übergehen und den Rover an drei dünnen Nylon-Seilen sanft zur
Marsoberfläche gleiten lassen. Dieses Verfahren wird von der NASA als "Skycrane"
bezeichnet und erlaubt Präzisionslandungen in einer Zielellipse von 20
mal 25 Kilometern, was etwa fünfmal genauer ist als herkömmliche
Landeverfahren.
Nach dem Kappen der Seile kann der Rover auf der Marsoberfläche
operieren und dabei pro Tag bis zu 200 Meter zurücklegen. Dieses
Skycrane-Verfahren soll später auch bei der für 2018 geplanten
ExoMars-Mission der ESA benutzt werden.
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