Perspektivische Ansicht von Reull Vallis. Bildnachweis: ESA Zum Vergrößern anklicken
Der Mars Reconnaissance Orbiter, der am 10. August starten soll, wird nach Beweisen suchen, dass flüssiges Wasser einst auf der Marsoberfläche bestand. Dieser Orbiter wird auch detaillierte Vermessungen des Planeten liefern und alle Hindernisse identifizieren, die die Sicherheit zukünftiger Lander und Rover gefährden könnten.
Jim Graf, Projektmanager für den Mars Reconnaissance Orbiter, hielt einen Vortrag, in dem er einen Überblick über die Mission gab. In Teil eins dieses bearbeiteten Transkripts erörtert Graf frühere Studien zum Mars und beschreibt die Schritte, die MRO in die Umlaufbahn um den Roten Planeten bringen.
„In den 1900er Jahren beruhte unser Wissen über den Mars auf der Betrachtung der Albedofunktionen, der hellen und dunklen Flecken. Und rate was? Sie bewegten sich überall hin. Wir wussten nichts über die Staubstürme, die den Planeten bedecken, da wir den Mars nur durch ein Teleskop aus der Ferne betrachten konnten. Wir haben auch viele gerade Linien gesehen, und einige Leute glaubten, dass diese Linien Kanäle waren, die Wasser von den Polen in die trockenen Regionen brachten. Überall rannten kleine grüne Männer in Oasen herum.
Fünfundsechzig Jahre später, als Mariner 4 vorbeikam, sahen wir eine mondähnliche Oberfläche: Krater, kein echtes Wasser, ohne Leben, keine Marsmenschen, keine Oasen, keine Kanäle. Zu diesem bestimmten Zeitpunkt sagten wir: "Es ist wirklich nichts da. Lass uns woanders hinschauen. “Aber zum Glück standen zukünftige Mariners in der Warteschlange und waren bereits dafür zugelassen, zum Mars zu gehen, um es gründlicher zu untersuchen. Als sie dort ankamen, änderte sich unser Bild vom Mars. Wir haben Beweise dafür gesehen, dass Wasser einmal an der Oberfläche geflossen ist. Es gab Krater, die teilweise subsumiert worden waren, Kraterwände, die teilweise zerstört waren, als ob Wasser vorbeifließte. Andere Bilder zeigten fast deltaähnliche Regionen, in denen Wasser in einem Bereich aufgefangen worden war und dann in Bächen und Schluchten herunterkam.
Die Weitwinkelansicht der Mars-Nordpolkappe wurde am 13. März 1999 im Frühsommer des Nordens aufgenommen. Die hellen Oberflächen sind Restwassereis, das während der Sommersaison verbleibt. Das fast kreisförmige Band aus dunklem Material, das die Kappe umgibt, besteht hauptsächlich aus Sanddünen, die vom Wind geformt und geformt werden. Bildnachweis: NASA / JPL / Malin Space Science Systems
Wir hatten seit den Mariner-Missionen viele Orbiter, und wir sehen nicht nur Wasserspiele im Land, sondern auch Hinweise auf Tektonik oder möglicherweise vulkanische Aktivitäten. Olympus Mons ist der größte Vulkan im Sonnensystem. Valles Marineris, benannt nach dem Mariner-Raumschiff, das es gefunden hat, ist 4.000 Kilometer breit, genauso weit wie die USA und 6 Kilometer tief. Es hat Nebenflüsse, die unseren Grand Canyon in den Schatten stellen. Der Planet wird also lebendig, nicht mit Marsmenschen, sondern geologisch.
Das thermische Emissionsspektrometer des Mars Global Surveyor berichtete über die Mineralien in der Oberfläche. Wir haben Hämatit in einem bestimmten Gebiet auf dem Planeten gesehen. Wenn Sie diesen Bereich durch ein normales Teleskop betrachten, deutet nichts darauf hin, dass dort einst Wasser war. Wenn Sie es jedoch durch ein Spektrometer betrachten, können Sie die Mineralien sehen und sagen: "Da ist Hämatit. Auf der Erde wird Hämatit im Allgemeinen am Fuße von Seen und Flüssen erzeugt. Was hat diesen Hämatit auf dem Mars gemacht? "
Wir haben uns entschlossen, den Opportunity Rover dorthin zu schicken. Es landete im Eagle Crater, der einen Durchmesser von etwa 20 Metern hat und eine sehr flache Oberfläche hat. Auf dieser Oberfläche befinden sich kleine Knötchen, die als „Blaubeeren“ bezeichnet werden, und diese Knötchen enthielten den Hämatit, der aus der Umlaufbahn gesehen wurde. Nach Monaten intensiver Untersuchungen mit dem Rover glauben wir, dass in diesem Bereich stehendes Wasser war, das den Hämatit erzeugt hat.
Der Rover untersucht ein Gebiet, das nur ein oder zwei Kilometer entfernt ist - das ist alles, was er fahren und sehen kann. Sie müssen sich also fragen: "Ist der Rest des Planeten so?" Und die Antwort lautet "Nein". Der Spirit Rover landete auf der anderen Seite des Planeten im Gusev-Krater und unterscheidet sich geologisch stark von dem Ort, an dem Opportunity gelandet ist.
Es ist wunderbar, zwei intensive Untersuchungen auf gegenüberliegenden Seiten des Planeten durchzuführen. Aber der Planet hat viel mehr zu bieten als nur diese beiden Orte. Aus dem Orbit sind diese Stellen nur Nadelstiche.
Der Mars ist ein dynamischer Planet, und wir brauchen wirklich das Yin und das Yang eines Landers und Orbiters, um ihn zu verstehen. Ein Lander geht hinunter und untersucht intensiv ein bestimmtes Gebiet. Dann nehmen die Orbiter dieses Grundwissen und wenden es auf den gesamten Globus an.
Der Mars Reconnaissance Orbiter - liebevoll als MRO oder Mister O bekannt - wird das Grundwissen, das wir von den Landern haben, nutzen und die fortschrittlichsten Instrumente verwenden, die wir entwickeln können, um den gesamten Planeten zu untersuchen. Wir wollen das gegenwärtige Klima auf dem Mars charakterisieren und nach Veränderungen in diesem Klima suchen. Wir wollen komplexes, vielschichtiges Gelände untersuchen und verstehen, warum es dazu kam. Und vor allem wollen wir Hinweise auf Wasser finden. Auf der Erde finden Sie überall dort, wo Sie Wasser sowie die grundlegenden Nährstoffe und Energie haben, Leben. Wenn wir also flüssiges Wasser auf dem Mars finden, können wir dort auch Leben finden oder Leben, das zu einer Zeit dort war. Eines unserer Ziele für MRO ist es daher, dem Wasser zu folgen.
Wenn Sie in einem Jahrzehnt nur zwei Lander haben, möchten Sie sie an einem Ort auf diesem riesigen Planeten ablegen, an dem Sie wissen, dass Sie die maximale Wissenschaft erhalten werden. Das haben wir mit Opportunity gemacht und es dorthin geschickt, wo wir Hämatit aus der Umlaufbahn gesehen haben. Wir haben zwei weitere Lander vor uns: einen im Jahr 2007 und einen im Jahr 2009. Wo werden wir diese landen? MRO liefert Informationen zur Zusammensetzung, aus denen hervorgeht, wohin Sie wissenschaftlich gehen möchten, und eine detaillierte Bildgebung, aus der hervorgeht, wohin Sie sicher gehen können.
Sobald die Lander an der Oberfläche sind, müssen wir die Daten von ihnen zurück zur Erde bringen. MRO wird diesen Landern eine grundlegende Verbindung bieten, damit sie eine immense Datenmenge zurücksenden können, wobei sie das riesige Telekommunikationssystem, das wir an Bord des Raumfahrzeugs haben, voll ausnutzen können.
Die MRO-Mission besteht aus fünf Phasen. Wir sehen es gerne als die fünf einfachen Teile von MRO. Wir sagen das ironisch, weil keines davon einfach ist.
Der erste ist der Start. Ich betrachte es als eine Hochzeit. Du verbringst Jahre damit, dich darauf vorzubereiten und es ist in ein paar Stunden vorbei, und es geht besser richtig, sonst wirst du dich nie erholen können.
Dann haben wir eine Kreuzfahrtphase, in der wir die Erdumlaufbahn verlassen und zum Mars fahren. Es dauert ungefähr sieben Monate, um dorthin zu gelangen.
Drittens haben wir den Ansatz und die Einfügung in die Umlaufbahn. Hier haben wir so viel Energie, dass wir direkt am Planeten vorbeifliegen. Wir müssen unsere Triebwerke abfeuern, um uns zu verlangsamen, damit die Schwerkraft uns fangen und in die Umlaufbahn bringen kann. Es ist White-Knuckle-Zeit.
Danach geraten wir in die aus unserer Sicht gefährlichste Phase: das Aerobraking. Wir tauchen jeweils ein wenig in die Atmosphäre ein und entziehen der Umlaufbahn Energie.
Endlich kommen wir zur Soße. Wir schalten die wissenschaftlichen Instrumente ein und erhalten zwei Jahre Erdwissenschaft sowie zwei weitere Jahre Staffelunterstützung. Die Hauptmission endet im Dezember 2010.
Gehen wir also zurück und sprechen über jede Phase. Zunächst werden wir am 10. August 2005 um 8:00 Uhr Eastern Time mit einer Atlas V-401-Rakete gestartet. Dieser Fahrzeugtyp ist schon zweimal geflogen, und unser spezielles Fahrzeug hat seltsamerweise die Seriennummer 007. Ich betrachte es gerne als Lizenz zur Aufklärung. “
Es hat zwei Stufen. In der ersten Phase werden RD-180-Motoren aus Russland eingesetzt, die uns auf den Weg bringen werden. Irgendwann wird es ausbrennen und wir werden die erste und zweite Stufe trennen, eine Küstenperiode durchlaufen, die zweite Stufe abfeuern - wir feuern sie tatsächlich zweimal ab und das zweite Mal ist eine lange Verbrennung - und das bringt uns in unsere Kreuzfahrtphase.
Sobald wir uns im Orbit befinden, setzen wir unsere Solar-Arrays und unsere Antenne mit hoher Verstärkung ein, die für die Kommunikation zur Erde verwendet wird. Dies ist der Zeitpunkt, an dem alle wichtigen Bereitstellungen abgeschlossen sind. Dies unterscheidet sich von anderen Missionen, die zusätzliche größere Einsätze durchführen mussten, sobald sie zum Mars kamen.
Wenn wir uns dem Mars nähern, werden wir unter den Südpol gehen. Wenn wir auf der anderen Seite auftauchen, werden wir unsere Hauptmotoren abfeuern. Wir haben sechs Motoren, von denen jeder 170 Newton Schub abgibt, also haben wir über 900 Newton, die abgefeuert werden. Wir werden unsere Hydrazin-Triebwerke etwa 30 Minuten lang abfeuern. Dann gehen wir hinter den Planeten und werden zu diesem bestimmten Zeitpunkt keine Telemetrie haben, bis die Verbrennung abgeschlossen ist und das Raumschiff hinter dem Mars hervorkommt.
In diesem Fall befinden wir uns in einer sehr elliptischen Umlaufbahn. Unsere Umlaufbahn wird sich am weitesten Punkt - der Apoapsis - vom Planeten aus erstrecken - ungefähr 35.000 Kilometer und wir werden ungefähr 200 Kilometer am nächsten Punkt sein. Dies bereitet die nächste Phase vor, das Aerobraking.
Beim Aerobraking verwenden wir die Rückseite der Solaranlagen, den Körper des Raumfahrzeugs und die Rückseite der Antennen mit hoher Verstärkung, um Luftwiderstand zu erzeugen, der uns beim Durchgang durch die Atmosphäre verlangsamt. Jedes Mal, wenn wir uns dem Planeten nähern, tauchen wir durch die Atmosphäre und verlangsamen uns. So wie die Orbitalmechanik funktioniert, senken Sie die Apoapsis, wenn Sie durch Ziehen Energie abbauen. Über einen Zeitraum von sieben bis acht Monaten werden wir 514 Mal in die Atmosphäre des Planeten eintauchen und unsere Umlaufbahn langsam auf unsere endgültige wissenschaftliche Umlaufbahn bringen.
Dann kommen wir in die Soße der Wissenschaft. Das Entfernen der Abdeckungen von unseren Instrumenten ist die letzte kleinere Bereitstellung, die wir durchführen müssen, und dann beginnen wir mit der Datenerfassung. Wir können zwei Jahre lang Daten über den gesamten Planeten - die Berge, die Täler, die Pole - erfassen. “
Ursprüngliche Quelle: NASA Astrobiology
