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ExoMars
Aufklärungswagen ExoMars, Modell ILA 2006 (Berlin)

ExoMars ist eine Mission in der Aurora-Erkundungsprogramm der ESA. Es zielt darauf ab, die biologische Umgebung auf Omgeving weiter zu charakterisieren Mars, in Vorbereitung auf eine Robotermission und schließlich eine menschliche Aufklärung. Die Mission wird Informationen für weitere Studien in Exobiologie (Weltraumbiologie), die Suche nach Leben in anderen Planeten.

Das ExoMars-Programm besteht aus zwei Missionen. Die erste besteht aus einem Orbiter und dem Landemodul namens Schiaparelli. Die zweite Mission, die für Juli 2020 geplant ist, wird einen Rover auf dem Planeten platzieren. ExoMars wurde am 14. März 2016 um 9:31 GMT am a . gestartet Proton-M mit einer Briz-M als zusätzliche vierte Stufe vom from Kosmodrom Baykonur und kam im Oktober 2016 auf dem Mars an. Das Landemodul Schiaparelli sollte am 19. Oktober 2016 landen, doch kurz vor der eigentlichen Landung war jeglicher Kontakt verloren.[1] Der Lander wurde bis einschließlich des Abkoppelns des Fallschirms verfolgt. Über die korrekte Funktion der Bremsraketen tappt man also im Dunkeln.

Orbiter

Die Mission 2016 umfasst den Satelliten (genannt Trace Gas Orbiter oder TGO). Nach der Ankunft auf dem Mars hat sich der Orbiter in eine Umlaufbahn um den Mars begeben und fungiert als Kommunikationssatellit, zunächst für das Landemodul, aber auch für zukünftige Missionen wie die von 2022.

Landemodul (Schiaparelli EDM-Lander)

sehen Schiaparelli EDM Lander zum Hauptartikel

Das Landemodul, das am 19. Oktober 2016 hätte landen sollen, ist das Entry, Descent and Landing Demonstrator Module (EDM) oder Schiaparelli. Dieser hätte nach Spuren von Leben auf dem Planeten suchen sollen. Das Landermodul wurde drei Tage vor der Ankunft auf dem Mars verworfen. Es wurde einige Stunden vor dem Eintritt in die Marsatmosphäre aktiviert. In einer Höhe von etwa 120 km ist es mit 21.000 km/h in die Marsatmosphäre eingetreten. Zuerst wurde diese Geschwindigkeit mit Druckluftbremsen reduziert. EIN Hitzeschild schützte das Modul vor der enormen Reibungswärme. In einer Höhe von 11 km und einer Geschwindigkeit von 1650 km/h, a Fallschirm geöffnet und nach einer Stabilisierungszeit von 40 Sekunden würde der Hitzeschild ausgeworfen. Der Fallschirm würde dann die Geschwindigkeit auf 250 km/h reduzieren und dann auch abgekoppelt werden. Endlich mit drei Hydrazin-Reaktionsmotoren musste eine kontrollierte Landung machen, aber beim Öffnen des Fallschirms ging jeglicher Kontakt zum Lander verloren. Die Reaktionstriebwerke sollen den Lander mittels Höhenmesser auf eine Höhe von zwei Metern angehoben haben. Dann würden die Motoren gestoppt und der letzte Schritt passierte normal in freier Fall. Der Aufprall würde dann durch a Knautschzone, ähnlich wie bei einem Auto, das eine Beschädigung des Moduls verhindert. Vom Eintritt in die Atmosphäre bis zur eigentlichen Landung vergingen im Grunde weniger als sechs Minuten. Der Lander durchlief wie geplant die Anfangsphase der Landung, aber als der Fallschirm ausfahren sollte, war jeglicher Kontakt zwischen dem Lander und der Erde unterbrochen. Am 21. Oktober gab die ESA bekannt, dass der Fallschirm höchstwahrscheinlich eine Fehlfunktion hatte, was dazu führte, dass der Lander mit einer Geschwindigkeit von 300 Stundenkilometern auf der Marsoberfläche abstürzte und explodierte.

Rosalind Franklin (Räuber)

Im Jahr 2022, a Räuber namens Rosalind Franklin mit einem aufblasbaren Bremssystem an einen gewünschten Ort gebracht werden oder Fallschirme. Beide Systeme müssen für eine erfolgreiche Landung ausreichend robust und präzise sein. Unter Verwendung von Solarplatten Das Erkundungsfahrzeug wird mehrere Kilometer über die unwirtliche Oberfläche des Mars fahren können. Das Fahrzeug wird durch interne Intelligenz und optische Funktionen autonom operieren können Sensoren. Es wird auch eine Übung geben, Roboterarme und eine Reihe wissenschaftlicher Instrumente, die darauf montiert sind, um nach Anzeichen vergangenen oder gegenwärtigen Lebens zu suchen. Im Jahr 2019 arbeitete die ESA an Problemen mit dem Design des Landefallschirms, die in mehreren Tests versagten. Der Start von Proton M war bereits vom Mai 2018 auf den 26. Juli 2020 verschoben worden. Am 12. März 2020 wurde bekannt, dass die neuen Fallschirme umfangreichen Tests unterzogen werden müssten, was bedeutete, dass der Start in ein nächstes Startfenster verschoben werden musste, das in Ende 2022.[2]

Launcher-Problem rechtzeitig entdeckt

Entdeckt am 11. März 2020 Staatliches Weltraumforschungs- und Produktionszentrum Chrunitschew, das Unternehmen, das die Proton-M-Rakete baut, das beim Bau von zwei Proton-Ms minderwertige Bolzen verwendet hatte. Eine dieser Raketen ist die Rakete für ExoMars-2. Die Bolzen können in Kasachstan ausgetauscht werden und die Raketen müssen nicht zurück ins Werk.[3]

Zeitplan

Aufgrund der günstigen Position von Erde und Mars kann die erste Mission in sieben Monaten abgeschlossen werden. Die Ankunft auf dem Mars wird im Oktober 2016 erwartet. Der Orbiter wird in 400 km Höhe in einer kreisförmigen Umlaufbahn um den Mars bleiben und dort wissenschaftliche Beobachtungen machen, darunter Messungen von Methan Gas (CH4). Er wird auch als Relaissender zwischen Lander und Erde. Es dient auch als Relaissender für den Rover, der zu einem späteren Zeitpunkt bis Ende 2022 auf den Markt kommen soll.

Eine frühere ähnliche britische Mission (ebenfalls unter der ESA-Flagge), die Mars-Express mit dem Beagle 2, entpuppte sich als Enttäuschung, als der Kontakt zum Beagle verloren ging. Das NASA hat mit dem Mars-Erkundungsrover eine erfolgreiche Marsmission seit 2004.

Instrumente des Orbiters TGO

Der TGO enthält vier Instrumente:

  • NOMAD – Nadir and Occultation for MARs Discovery: enthält zwei Infrarot und ein ultraviolettSpektrometer zur detaillierten Messung der Zusammensetzung der oberen Atmosphäre (Belgisches Institut für Weltraumaeronomie).
  • ACS– Atmospheric Chemistry Suite: Infrarot-Instrumente für die Analyse des Chemie und die Struktur der Marsatmosphäre (Institut für Weltraumforschung (IKI), Moskau, Russland).
  • CaSSIS – Farb- und Stereo-Oberflächenbildgebungssystem: hoch Auflösung Kamera: 5 Meter pro Pixel (Universität Bern, Schweiz).
  • FREND – Epithermaler Neutronendetektor mit feiner Auflösung: Neutronendetektor, der Wasserstoff kann bis zu einer Tiefe von einem Meter beobachten, um Wassereis (Institut für Weltraumforschung (IKI), Moskau, Russland).

Instrumente von Schiaparelli

Schiaparelli enthält eine kleine Batterie wissenschaftlicher Instrumente namens DREAMS, ein Akronym für Dust Characterisation, Risk Assessment and Environment Analyzer on the Martian Surface. Auf Niederländisch kann dies als Staubanalyse, Risikoabschätzung und Umweltanalyse der Marsoberfläche beschrieben werden. DREAMS besteht aus mehreren Instrumenten:

  • MetWind: Messung der Windrichtung und -geschwindigkeit.
  • DREAMS-H: Messung der Feuchtigkeit.
  • DREAMS-P: Messung der Luftdruck nahe der Oberfläche.
  • MarsTem: Messung der Temperatur nahe der Oberfläche.
  • SIS (Solar Irradiance): Messung der Transparenz der Atmosphäre.
  • ARES (Atmospheric Radiation and Electricity Sensor): Messung der Strahlung und elektrische Ladung.

Diese Messungen finden über zwei bis acht . statt sols. Ein Sol ist die Länge eines Tages auf dem Mars. Es gibt auch das AMELIA-Instrument, das Daten während des Abstiegs sammelt und das COMARS-Instrument misst die Wärmeübertragung beim Eintritt in die Atmosphäre. Oben enthält das Modul Retroreflektoren die es ermöglichen, das Modul vom Orbiter aus mittels eines Lasers zu lokalisieren. Schließlich gibt es oben auch noch ein UHFAntenne zum Anschluss an den Orbiter.

Planetenschutz

Beim Besuch anderer Planeten muss darauf geachtet werden, dass dies sicher geschieht, um organischInfektion des Planeten. Die Gesellschaft für Weltraumforschung (Committee on Space Research oder COSPAR) hat eine planetare Schutzpolitik in Übereinstimmung mit den Weltraumvertrag des Vereinte Nationen. Die ESA hat diesen Vertrag im Namen ihrer Mitglieder unterzeichnet, um sicherzustellen, dass alle ihre Missionen die biologischen Sicherheitsanforderungen erfüllen. In der Praxis bedeutet dies, dass für einige Missionen Grenzen der mikrobiologisch Kontamination von Sonden und das Risiko von Landungen auf fremden Planeten und Monden.

ExoMars sucht per Definition nach Leben auf dem Mars und muss daher diese Verpflichtungen unbedingt erfüllen. Dazu muss eine von zwei Bedingungen erfüllt sein: Entweder muss das Risiko eines Absturzes auf dem Planeten extrem gering sein oder im Falle eines Absturzes muss das Risiko einer biologischen Kontamination unter bestimmten Grenzen liegen.

Für TGA hat sich die ESA für das Crash-Szenario entschieden. Die Agentur hat gezeigt, dass die Wahrscheinlichkeit einer Kollision in den ersten 20 Jahren weniger als 1 zu 100 und 1 zu 20 für den Zeitraum 20 bis 50 Jahre nach dem Start beträgt. Für Lander und Rover sind die Grenzwerte noch strenger. Schließlich kommen sie in direkten Kontakt mit der Planetenoberfläche. Zu diesem Zweck baute die ESA eine neue steril Platz (sauberes Zimmer) Biene Thales Alenia-Raum in Italien. Nach dem Versammlung das Modul musste zum Testen nach Cannes in Frankreich überführt werden. Diese Tests wurden in einem sterilen Zelt durchgeführt. Später musste das Modul zum Start nach Baikonur gebracht und das Zelt mit bewegt werden. Schließlich wurde auch in Baikonur ein Sterilraum gebaut. Jeder Mitarbeiter, der mit dem Material in Berührung kam, musste speziell geschult werden. Alle Materialien mussten desinfiziert werden. Dies geschah mit sterilen 80% Isopropylalkohol (2-Propanol). Die sterilen Bereiche müssen mit einem noch aggressiveren Mittel gereinigt werden, nämlich a Lösung von Wasserstoffperoxid.

Die meisten Schiaparelli-Teile wurden einige Stunden bis einige Tage auf 110°-125°C erhitzt, um eine biologische Kontamination zu verhindern. Fast 3000 mikrobiologische Tests wurden von der Montage bis zur Markteinführung durchgeführt.

Siehe auch

Externe Links