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Artikel 20. Juli 2010
Marsproben-Rückführungsmission im Jahr 2018?
Technische Konzepte von NASA und ESA bereits vorhanden - Finanzierung aber noch nicht zu 100% gesichert

Verantwortliche für Weltraumangelegenheiten in den USA und Europa planen derzeit eine ehrgeizige Mission bestehend aus zwei Rovern, die 2018 damit beginnen könnte, von der Marserde Proben zu sammeln. Diese würden dann in den 2020-er Jahren auf einer nachfolgenden Mission aufgenommen und zur Erde gebracht werden.

Die kostspielige Mission würde 2018 auf einer ATLAS 5-Rakete abheben und zwei Rover mit einem "Himmelskran"-Landesystem auf dem Mars absetzen, das im August 2012 das erste Mal auf dem Roten Planeten getestet wird.

Das wäre das erste Mal, dass zwei Rover an derselben Landestelle auf dem Mars aufsetzen würden.

Der

Rover ExoMars
Oben: Künstlerische Darstellung des Rovers ExoMars. (Abbildung: ESA)
Der Rover "ExoMars" der Europäischen Raumfahrtagentur (ESA) und eine umgerechnet gut 1,5 Milliarden Euro teure Mission der NASA mit dem Namen "Astrobiologischer Mars-Exploratorspeicher" sind die beiden Kandidaten für das Tandemprojekt, die zur Zeit die Nase vorne haben.

ExoMars trägt ein Bohrgerät mit sich, um sich damit fast bis zu zwei Meter tief in die Oberfläche des Mars zu graben und Proben zu entnehmen. Einige dieser Erdproben könnten zum späteren Transport zur Erde in einem Hochtechnologie-Speicherbauteil auf dem Rover der NASA gelagert werden, so Doug McCuistion, Leiter des Mars-Explorationsprogramms der NASA.

"Es besteht vielleicht tatsächlich die Möglichkeit, dass unterirdische Proben eingelagert werden, die der ExoMars-Bohrer einsammelt - eine Möglichkeit, die wir bis jetzt nicht vorgesehen hatten", sagte McCuistion letzte Woche in einem Gespräch.

Der Koordinator für Missionen im Sonnensystem der ESA, Marcello Coradini, bestätigte, dass es Studien zur Lagerung von unterirdischen Proben in einem Speicherbauteil der NASA zur späteren Überführung gäbe.

"Wir hoffen, dass wir es mit unserem Rover schaffen werden, dass wir tatsächlich Proben sammeln werden, auf die wir dann während der Marsproben-Rückführungskampagne der 2020-er Jahre zurückgreifen können", führte McCuistion weiter aus.

Ihm zufolge war für das Mars-Wissenschaftslabor der NASA, das nächstes Jahr startet, ursprünglich ein einfaches Speicherbauteil vorgesehen. Verantwortliche strichen diese Nutzlast aber aufgrund von wissenschaftlichen und technischen Bedenken wieder.

Raumfahrzeuge, die von der Erde zum Mars reisen, können nur ca. alle 26 Monate gestartet werden - was die Möglichkeiten einer Probenrückführung begrenzt. Wissenschaftler sind sich darüber einig, dass es die beste Strategie ist, die Anstrengungen auf drei Missionen aufzuteilen, um die hohen Kosten des Unterfangens auf mehrere Jahre zu verteilen.

"Indem man es in diese drei Teile untergliedert, kann man mehr oder weniger die Kosten dämpfen, die Risiken auf mehrere Missionen verteilen und das ganze Programm sowohl sicherer als auch erschwinglicher machen", erklärte Steve Squyres, ein Forscher an der Cornell-Universität, der einen unabhängigen Bericht über mögliche NASA-Missionen anführt.

Er hat den Namen "Zehnjahresstudie" bekommen und der Bericht wird für die nächsten zehn Jahre den wissenschaftlichen Wert von 28 vorgeschlagenen Missionen in einer Rangliste festlegen.

Das schlussendliche Datum für eine Probenrückführungskampagne wird letzten Endes von den Haushalten der NASA und ESA abhängen, meinte McCuistion.

David Southwood, der wissenschaftliche Direktor und Leiter des Bereichs Robotexploration der ESA, äußerte, dass ein Start einer Probenrückführungsmission bis zum Jahr 2020 "bedeuten würde, dass die 200 Millionen Euro pro Jahr überschritten würden, die wir als stetigen Kostenrahmen für den späten Teil dieses Jahrzehnts annehmen."

Squyres sagte, es sei ein Ziel der Zehnjahresstudie, dass man sich bei den geschätzten Gesamtkosten für drei Probenrückführungsmissionen auf einen Preis einige. Neuere Kostenprognosen haben den Gesamtpreis des Bemühens auf fast vier Milliarden Euro angesetzt.

"Die Probenrückführungsmissionen könnten zeitlich so dicht aneinander gelegt werden, wie drei aufeinander folgende Missionen", erklärte McCuistion. "Wir glauben, dass es nötig sein wird, zwischen den Haushalten etwas Luft zu lassen. Die Europäer werden sich mit uns einige Verantwortung bei diesen Missionen teilen. Wir sind also der Meinung, dass die Lücke zwischen den Starts bedeutend verkleinert werden kann."

Verantwortliche haben bis jetzt noch nicht über einen Zeitplan für die Rückführung der Proben zur Erde entschieden und es ist gut möglich, dass die wertvolle Marserde bis zu sechs Jahre (oder sogar noch länger) warten muss, bevor es sich die NASA und die ESA leisten können, eine Mission zu schicken, um sie auf die Erde zu bringen.

Der

Rover mit dem Namen Astrobiologischer Mars-Exploratorspreicher
Oben: Ein früher Entwurf des Rovers Astrobiologischer Mars-Explorationsspeicher. (Abbildung: NASA)
McCuistion nach wäre es eine Probenrückführungsmöglichkeit, die Mission mit dem Speicherbauteil 2018 zu starten, 2020 eine Startmöglichkeit auszulassen und dann 2022 eine Sonde zum Mars zu schicken, die die Fracht zur Erde bringen würde.

Eine andere Mission könnte 2024 fliegen, um die Proben von der Landestelle des Jahres 2018 abzuholen und das Speicherbauteil in die Umlaufbahn des Mars zu bringen, wo es an die Sonde andocken und die Heimreise antreten würde.

Das ist jedoch nur eine Strategie.

Die Ergebnisse der Zehnjahresstudie, die im März 2011 beendet sein soll, wird sich auch auf die Entscheidung der NASA auswirken, wann eine Marsproben-Rückführungsmission in ihren vollgepackten Missionsbestand eingebaut werden soll.

"Was die Entwicklungsarbeit angeht, haben wir noch einen langen Weg vor uns, aber die Konzepte, an denen wir gerade arbeiten, sehen viel versprechend aus", erläuterte McCuistion. "Es kommt hauptsächlich auf die Haushalte und darauf an, was bei der Zehnjahresstudie herauskommt."

Ein Mitbewerber um die spärlichen Geldmittel für die planetarische Wissenschaft der NASA in den 2020-er Jahren ist eine umgerechnet beinahe 3,5 Milliarden Euro teure Flaggschiff-Mission zum Jupiter - eine weiteres Gemeinschaftsunternehmen der NASA und der ESA.

Die Jupiter-Mission würde ein Raumsonden-Paar beinhalten, das 2020 jeweils getrennt voneinander gestartet werden würden.

Der Platz, den die Zehnjahresstudie für die Jupiter-Flaggschiffmission und die Mars-Probenrückführungsmission vergibt, wird wahrscheinlich darüber entscheiden, welches Projekt zuerst gestartet wird.

"Falls das Ergebnis der Zehnjahresstudie das ist, dass äußere Flaggschiffmissionen zuerst kommen und Probenrückführung als nächstes, dann bedeutet das für uns die frühen bis mittleren 2020-er Jahre und das ist in Ordnung so", erläuterte McCuistion. "Wenn sie der Meinung sind, Probenrückführung zuerst, und ich weiß nicht, was das dann bedeuten würde, wird es schwierig, dies noch vor 2020 passieren zu lassen, wenn man davon ausgeht, dass 2018 der Zeitraum für das Einsammeln ist."

Squyres war nicht dazu bereit, sich zu den Details der Zehnjahresstudie zu äußern solange die Prüfungen dazu noch andauern.

Obwohl noch genügend Zeit dazu ist, neue Technologien zu verbessern, um zum Mars und wieder zurück zu fliegen, gab McCuistion zu bedenken, dass die größte technische Hürde, die Ingenieure zu bewältigen hätten, die sei, eine Rakete von der Oberfläche des Mars zu starten.

"Raketen von der Erde aus zu starten, ist eine Sache. Vom Mars abzuheben, ist eine komplett andere", äußerte McCuistion.

Mögliche Raumsonde für die Marsproben-Rückführungsmission
Oben: So stellt sich ein Künstler eine Probenrückführungssonde vor, wie sie gerade vom Mars abhebt. (Abbildung: ESA)
Die NASA hat bereits von verschiedenen Ingenieursgruppen technische Vorschläge erhalten, um konzeptionelle Designarbeiten an einer Mars-Steigflugstufe zu beginnen. "Die Behörde geht davon aus, dass die Gewinnergruppen Studiengelder zur Verfügung gestellt bekommen", sagte McCuistion.

Eine mit Methangas betriebene Sonde und ein Landetechnologievorführmodell der ESA wurden schon für den Start im Januar 2016 auf einer ATLAS 5-Rakete genehmigt. Die Spurengassonden- und Eintritts-, Sinkflug- und Landevorführmission wird von der ESA geleitet werden. Sie wird jedoch das erste Projekt sein, das unter der gemeinsamen Marsexplorationsinitiative zwischen Europa und den Vereinigten Staaten ausgeführt wird.

Der ESA-Rat der Mitgliedstaaten hat letzten Dezember 850 Millionen Euro für die europäische Sonden- und Landevorführung im Jahr 2016 und den ExoMars-Rover in 2018 genehmigt.

Alle drei Raumsonden bleiben damit unter der straffen Ausgabengrenze von einer Milliarde Euro. Southwood zufolge wird sich die ESA in ein paar Jahren um die restlichen Geldmittel bemühen.

"Zu dem Zeitpunkt an dem wir Geschichte schreiben werden, wird diese Entscheidung des ESA-Rats als der Wendepunkt angesehen werden", erklärte Southwood in einem Gespräch am 8. Juli. "Dies wird der Punkt in der Geschichte sein, an dem die Europäer sagten, dass das künftige Mars-Programm zusammen mit den Vereinigten Staaten stattfinden wird."

Quelle: Spaceflight Now
Bearbeitet von: Joachim Dietlicher


letzte Änderung am 8. August MMX