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Erfolgreiche Trennung: Der Lander Schiaparelli wurde vom Orbiter TGO getrennt und soll morgen weich auf dem Marsboden landen.  

Raumfahrt

Mars-Mission Exomars: Europas erste Landung auf dem Mars

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München - Die europäisch-russische Mars-Mission Exomars steht vor ihrem Höhepunkt. Am Dienstag soll erstmals ein künstlicher Himmelskörper aus Europa die Oberfläche des roten Planeten erreichen.

Wann betritt der erste Mensch den Mars? Jede Antwort auf diese Frage ist pure Spekulation. Wann aber betritt der erste Europäer den Mars? Wenn man einen 600 Kilogramm schweren und, 1,80 Meter hohen italienischen Roboter, der nach dem Astronomen Giovanni Schiaparelli (1835 – 1910) benannt wurde, als Europäer durchgehen lässt, dann sollte es morgen soweit sein.

Nach einer Reise von sieben Monaten und einer halben Milliarde Kilometern ist die Mission Exomars kurz vor dem Ziel. Das europäisch-russische Abenteuer begann am 14. März am Weltraumbahnhof Baikonur (Kasachstan). Dort starteten der Trace Gas Orbiter (TGO) und Schiaparelli mit einer russischen Proton-Rakete.

Vergangenen Sonntag wurden von der Flugleitzentrale in Darmstadt aus die Sprengbolzen gezündet, mit denen der TGO und Schiaparelli bisher aneinander gefesselt waren. Ein Federmechanismus schob die Himmelskörper auseinander. Während der TGO Kurs auf eine Umlaufbahn um den Roten Planeten nahm, drehte sich der Lander, um mit dem Hitzeschild voran in Richtung Mars-Oberfläche zu fallen.

Niemand kann eingreifen, wenn etwas schiefgeht

Jan Wörner, Chef der Raumfahrtagentur ESA, bezeichnete das Abkoppeln des Testlandemoduls als wichtigen Schritt zur Erforschung des Roten Planeten. „Eine Mission zum Mars hat viele Herausforderungen. Exomars hat einige hinter sich – aber einige stehen uns auch noch bevor“, sagte er.

Nun ist der Landeroboter ganz auf sich gestellt. Niemand kann eingreifen, wenn etwas schiefgeht. Denn bis ein Signal über einen Fehler die Flugleitzentrale erreichen würde, wären fast zehn Minuten vergangen, und bis ein Steuersignal von der Erde zurück zum Lander käme, wären weitere zehn Minuten verstrichen. Keine Chance also, von der Erde aus zu steuern.

Mit einer Geschwindigkeit von 21 000 Kilometern pro Stunde schießt Schiaparelli nun auf den Roten Planeten zu. Nach dem Eintritt in die Marsatmosphäre bremst deren Widerstand den Lander auf 1650 Kilometer pro Stunde ab, sodass er an einem Fallschirm eine Stunde lang weitere zehn Kilometer nach unten schweben kann. Dann soll der Fallschirm gelöst werden und Bremsraketen verlangsamen den Flug weiter. Erst zwei Meter über der Oberfläche schalten sie ab und der Lander fällt auf den staubigen Boden des Meridiani Planum. Eine Art Knautschzone soll diesen Aufprall dämpfen. Als „sieben Minuten des Grauens“ bezeichneten Nasa-Ingenieure die Phase kurz vor der Landung.

„Wir erwarten keine sensationelle Aufnahmen“

Das Manöver Landung auf dem Mars ist bisher nur der US-Raumfahrtbehörde geglückt. Russische Landeversuche scheiterten entweder ganz oder es gelang nicht, nach der Landung einen Funkkontakt aufrecht zu erhalten. Das gleiche passierte mit der britischen Landefähre Beagle 2, die 2003 als verschollen aufgegeben wurde. Erst elf Jahre später lieferte ein Erkundungssatellit Fotos der Fähre, die offenbar weich auf dem Boden des Mars aufsetzen konnte und nur an der Datenübermittlung gescheitert war. Eine indische Sonde erreichte immerhin eine Umlaufbahn, eine japanische verfehlte selbst dieses Ziel und flog am Mars vorbei. Aber mehrere amerikanische Sonden und die europäische Mars Express umrunden derzeit den Planeten.

Diesmal wird die Landung (und damit auch ein immer noch mögliches Scheitern) gleich dokumentiert. Zum Teil durch den Orbiter TGO. Zum anderen von Schiaparelli, selbst. Der Lander schießt in drei Kilometern Höhe das erste Schwarz-Weiß-Foto von der Marsoberfläche und dann nach jeweils 1,5 Sekunden 15 weitere Bilder. Doch auch die Nasa ist beim Mars-Fotoshooting dabei. Der amerikanische Mars-Rover „Opportunity“, der bereits seit zwölf Jahren in der Region Meridiani Planum unterwegs ist, soll seine Kamera nach oben richten, um Schiaparelli am Fallschirm abzulichten. „Wir erwarten keine sensationellen Aufnahmen“, sagte Igor Komarow Chef der russischen Roskosmos. Mit der Landung ist die Mission von Schiaparelli schon fast vorbei. Seine weitere Lebenszeit ist auf vier Marstage (je 24 Stunden, 39 Minuten) begrenzt. Die Fähre hat keine Solarzellen, sondern nur eine Batterie an Bord, die einige wissenschaftliche Versuche zur Erkundung des Klimas am Mars (Wind, Sonneneinstrahlung, Luftfeuchtigkeit, Druck und Temperatur) mit dem nötigen Strom versorgen soll.

Allmählich wird es Zeit für Verkehrsregeln auf dem Mars

Der Orbiter TGO dagegen wird weitermachen. Zuerst einmal ist er eine Art Funkrelais von Schiaparelli zur Erde. In einigen Monaten wird er seine anfängliche Umlaufbahn verlassen, die ihn einmal alle vier Marstage bis auf nur 250 Kilometer über den Roten Planeten absinken lässt, um ihn dann wieder auf 100 000 Kilometer anzuheben. Erst nach einem Jahr wird der TGO seine endgültige kreisförmige Umlaufbahn in 400 Kilometern Höhe erreichen und nach Spuren von Methan und deren Quellen suchen. Das sind geologische Prozesse (bei der Umwandlung von Gesteinen) oder biologische (etwa Fäulnis). Der TGO forscht so nach Spuren von Leben auf dem Mars.

Seine Funktion als Relaisstation soll der TGO in vier Jahren erneut aufnehmen. Dann nämlich soll eine zweite europäisch-russische Mission auf dem Roten Planeten landen. Diesmal eine russische Landeplattform, von der aus sich ein Rover, ein Marsfahrzeug aus Europa, sich auf den Weg machen soll, um die Oberfläche des Planeten ebenfalls nach Spuren von Leben zu durchsuchen. Er kann dabei bis in zwei Meter Tiefe bohren.

Allmählich wird es dann auch Zeit für Verkehrsregeln für den Roten Planeten. Wenn alles gut geht, sind ab 2020 bereits fünf Fahrzeuge auf dem Mars unterwegs. Neben dem Exomars Rover drei aus den USA und eines aus China.

Martin Prem, mit Material von dpa und afp

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