Schiaparellis Landestelle auf dem Mars

Freitag, 12. August 2016

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  • Schiaparellis Landemanöver
    Schiaparellis Landemanöver

    Künstlerische Darstellung des Trace Gas Orbiters der ExoMars 2016-Mission. Er trennt die Landesonde Schiaparelli ab, die dann sanft in Richtung Marsoberfläche hinabgleiten soll.

  • Schrägblick auf das Landegebiet von Schiaparelli
    Schrägblick auf das Landegebiet von Schiaparelli

    Aus den Stereobilddaten des HRSC-Kamerasystems lassen sich digitale Oberflächenmodelle berechnen, die für jeden Bildpunkt eine (topographische) Höheninformation beinhalten. Solche Geländemodelle sind zum einen für die Beantwortung wissenschaftlicher Fragestellungen nützlich, dienen aber auch der Charakterisierung potentieller Landestellen. Auch für das Gebiet, in dem der ESA-Landedemonstrator Schiaparelli am 19. Oktober 2016 auf dem Mars niedergehen wird - innerhalb dieser 15 Kilometer breiten und 30 Kilometer langen Ellipse - wurde auf diesem Weg begutachtet und letztlich ausgewählt.

  • Topographische Übersichtskarte von Meridiani Planum
    Topographische Übersichtskarte von Meridiani Planum

    Am 19. Oktober 2016 wird das Landemodul Schiaparelli auf dem Mars in der Hochlandregion Meridiani Planum landen. Es ist Bestandteil der europäisch-russischen Mission ExoMars, deren erster Teil mit dem ‚Spurengasorbiter’ am 14. März 2016 gestartet war. Mit dem zweigeteilten Projekt ExoMars wollen Wissenschaftler nach Spuren biologischen Lebens auf dem Mars suchen. Der Landedemonstrator Schiaparelli (Entry, Descent and Landing Demonstrator Module, EDM) wird verschiedene Techniken testen und prüfen, die dem zweiten Teil der Mission, ExoMars 2020, mit einem Rover als wissenschaftlicher Nutzlast zur sicheren Landung verhelfen sollen: Materialien für den Hitzeschutz, einen Fallschirm, einen Radar-Höhenmesser sowie ein Triebwerkssystem für die letzte Landephase.

  • Blick von Nordwesten auf die Schiaparelli%2dLandeellipse
    Blick von Nordwesten auf die Schiaparelli-Landeellipse

    Die schattierte Ellipse zeigt das etwa 15 Kilometer breite und 30 Kilometer lange Gebiet in Meridiani Planum, in dem am 19. Oktober 2016 die ExoMars-Landesonde Schiaparelli aufsetzen wird. Die europäische Weltraumorganisation ESA und die russische Weltraumagentur Roskosmos wollen damit Techniken und Materialien testen, die 2020 beim zweiten Teil der Mission ExoMars zum Einsatz kommen sollen: Dann wird ein mobiles Forschungslabor den Mars auf Lebensspuren untersuchen. Auch eine Wetterstation ist mit an Bord.

    Der Krater im Hintergrund trägt den Namen Endeavour: Er hat einen Durchmesser von 22 Kilometern und wird gegenwärtig vom kleinen NASA-Rover Opportunity erkundet, dem „Marathonläufer“ unter den Fahrzeugen, die bisher den Mars und auch den Mond erforscht haben: In elfeinhalb Jahren hat der Rover schon mehr als 42 Kilometer zurück gelegt - eben genau die olympische Marathondistanz von 42,195 Kilometern.

  • Schrägblick auf das Landegebiet von Schiaparelli
    Schrägblick auf das Landegebiet von Schiaparelli

    In der Meridiani-Ebene wird am 19. Oktober der ESA-Landedemonstrator Schiaparelli landen (Entry, Descent and Landing Demonstrator Module, EDM). Schiaparelli wird verschiedene Techniken testen und prüfen, die dem zweiten Teil der Mission, ExoMars 2020, mit dem Rover Pasteur als wissenschaftlicher Nutzlast zur sicheren Landung verhelfen sollen: Materialien für den Hitzeschutz, einen Fallschirm, einen Radar-Höhenmesser sowie ein Triebwerkssystem für die letzte Landephase. Der Krater im Vordergrund hat einen Durchmesser von etwa 25 Kilometern.

  • Die Landestelle von Schiaparelli, Landemodul der ESA%2dMission ExoMars 2016, auf dem Mars

    Die Landestelle von Schiaparelli, Landemodul der ESA-Mission ExoMars 2016, auf dem Mars

    Die Landestelle von Schiaparelli ist als Ellipse markiert. Sie liegt in der Region Meridiani Planum am Übergang von den nördlichen Tiefebenen zum südlichen Hochland des Mars.
    Die zweigeteilte europäisch-russische Mission ExoMars) soll nach Spuren biologischen Lebens auf dem Mars suchen. Der erste Teil - ExoMars 2016 - ist am 14. März 2016 vom russischen Kosmodrom Baikonur aus mit einer Proton-Rakete gestartet. Die Mission besteht aus dem Trace Gas Orbiter (TGO), der Spurengase in der Atmosphäre des Mars untersuchen soll, und dem Landedemonstrator Schiaparelli (Entry, Descent and Landing Demonstrator Module, EDM). Schiaparelli wird verschiedene Techniken testen und prüfen, die dem zweiten Teil der Mission, ExoMars 2020 mit einem Rover als wissenschaftlicher Nutzlast zur sicheren Landung verhelfen sollen: Materialien für den Hitzeschutz, einen Fallschirm, einen Radar-Höhenmesser sowie ein Triebwerkssystem für die letzte Landephase.

Diese Aufnahmen der vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) betriebenen, hochauflösenden Stereokamera HRSC auf der europäischen Raumsonde Mars Express zeigen einen Teil der Region Meridiani Planum. Dort wird am 19. Oktober 2016 das ESA-Landemodul Schiaparelli aufsetzen, nicht weit entfernt von der Stelle, an der am 25. Januar 2004 der NASA-Rover Opportunity gelandet ist und seither das Gebiet erforscht.

Die zweigeteilte europäisch-russische Mission ExoMars soll nach Spuren biologischen Lebens auf dem Mars suchen. Der erste Teil - ExoMars 2016 - ist am 14. März 2016 vom russischen Kosmodrom Baikonur aus mit einer Proton-Rakete gestartet. Die Mission besteht aus dem Trace Gas Orbiter (TGO), der Spurengase in der Atmosphäre des Mars untersuchen soll, und dem Landedemonstrator Schiaparelli (Entry, Descent and Landing Demonstrator Module, EDM). Schiaparelli wird verschiedene Techniken testen und prüfen, die dem zweiten Teil der Mission - ExoMars 2020 mit einem Rover als wissenschaftlicher Nutzlast - zur sicheren Landung verhelfen sollen: Materialien für den Hitzeschutz, einen Fallschirm, einen Radar-Höhenmesser sowie ein Triebwerkssystem für die letzte Landephase.

  Schiaparelli-Landestelle (Ellipse im Bild) in einer kontrastgesteigerten Echtfarbendarstellung. Das Bild wurde aus dem hochauflösenden Nadirkanal und den Farbkanälen von vier Bildstreifen der DLR-Stereokamera HRSC zusammengesetzt. Durch eine Steigerung des Kontrasts in den einzelnen Farbkanälen treten kleine Materialunterschiede der Marsoberfläche deutlicher hervor. So fallen zum Beispiel dunkle Sande und Stäube auf, die hier abgelagert wurden. Quelle: ESA/DLR/FU Berlin - CC BY-SA 3.0 IGO.

Auf Schiaparelli ist außerdem eine Wetterstation installiert, mit der die atmosphärischen Bedingungen an der Landestelle gemessen und aufgezeichnet werden. Verschiedene Sensoren sollen zum Beispiel Windgeschwindigkeit, Feuchtigkeit und Druck auf der Oberfläche des Roten Planeten messen und so einen "Mars-Wetterbericht" liefern, der bei der Planung künftiger Missionen helfen kann.

Flach und eben - so sicher wie möglich

  Falschfarbendarstellung der Topographie der Landestellen-Umgebung von Schiaparelli. Zwischen den tiefsten Stellen des Gebiets im Innern einiger großer Krater und den höchsten Regionen des umliegenden Hochlands beträgt der Höhenunterschied etwa 4000 Meter. Die Darstellung lässt gut erkennen, dass in dem für die Landung vorgesehenen Gebiet keine topographischen Hindernisse vorhanden sind. Im linken unteren Bildquadranten sieht man eine große sichelförmige Senke, in die einige verästelte Täler aus dem Hochland münden, in denen vermutlich vor mehr als dreieinhalb Milliarden Jahren Wasser geflossen ist. Die Topographie verrät auch vier "Geisterkrater" in der oberen Bildhälfte, deren Ränder durch die Erosion schon fast vollständig abgetragen sind. Quelle: ESA/DLR/FU Berlin - CC BY-SA 3.0 IGO.

Die Landestelle von Schiaparelli ist in diesem Bild als Ellipse markiert. Sie liegt in der Region Meridiani Planum am Übergang der nördlichen Tiefebenen zum südlichen Hochland des Mars und misst 100 Kilometer in Ost-West-Richtung und 15 Kilometer in Nord-Süd-Richtung. Dieses Gebiet ist relativ flach und eben. Es wurde in erster Linie aufgrund wichtiger Sicherheitsaspekte für die Landung ausgewählt. Digitale Höhenmodelle, die aus Daten und Bildern der HRSC-Kamera errechnet wurden, haben dabei geholfen, die Hangneigungen innerhalb der Landeellipse zu analysieren, um so den besten Landeplatz für Schiaparelli zu identifizieren.

Der Einschlagskrater südöstlich der Landeellipse heißt Endeavour. Er hat einen Durchmesser von 22 Kilometern und wird vom Rover Opportunity seit 2011 erforscht. Opportunity und der baugleicher Rover Spirit wurden 2003 von der NASA zum Mars geschickt. Spirit operierte bis 2010 auf der anderen Marsseite am Krater Gusev, Opportunity ist noch immer in Betrieb und untersucht im Moment Tonsedimente, die sich vor Milliarden von Jahren unter dem Einfluss von Wasser am westlichen Rand des Kraters Endeavour gebildet haben. Der Rover entdeckte auch Dünenfelder im Krater, die durch Wind und Staubstürme bewegt werden. Sulfate und Tone stehen im direkten Zusammenhang mit der Aktivität von Wasser an der Oberfläche und im Boden. Zusätzlich deuten feinkörnige Gesteine in Meridiani Planum auf die zeitweise Existenz eines flachen Gewässers hin.

Kein Treffen von Schiaparelli mit Opportunity

Trotz der nahe beieinander gelegenen Landestellen wird es zu keiner - theoretisch vorstellbaren - Begegnung der beiden irdischen Mars-Kundschafter kommen (die auch wissenschaftlich kaum einen Sinn ergäbe): Schiaparelli ist eine unbewegliche Landesonde und Opportunity befindet sich mehrere Kilometer außerhalb der Landeellipse der ESA-Sonde am Krater Endeavour. Für die Marathon-Distanz von inzwischen über 42 Kilometer benötigte das NASA-Forschungsfahrzeug über elf Jahre. Hinzu kommt, dass der Rover unter technischen Aspekten betrachtet "nicht mehr der Jüngste" ist. Allerdings ist Opportunity das Landegerät mit der längsten Lebensdauer in der Geschichte der Planetenforschung. Ursprünglich für eine Forschungsfahrt von 90 Tagen entwickelt, hat Opportunity seine geplante Missionsdauer inzwischen um das 48-fache überdauert.

  • Bildverarbeitung

    Das Mosaik wurde aus vier einzelnen HRSC-Bildstreifen zusammengesetzt (2064, 2075, 2086, 8423). Der Bildausschnitt liegt etwa bei 352,5 Grad bis 356,5 Grad östlicher Länge und 4,5 Grad südlicher bis 0,5 Grad nördlicher Breite. Das Farbmosaik wurde aus dem senkrecht auf die Marsoberfläche gerichteten Nadirkanal und den Farbkanälen der HRSC erstellt, die perspektivische Schrägansicht wurde aus den Stereokanälen der HRSC berechnet. Die in Regenbogenfarben kodierte Aufsicht beruht auf einem digitalen Geländemodell (DTM) der Region, von dem sich die Topographie der Landschaft ableiten lässt. Der Referenzkörper für das HRSC-DTM ist eine Marskugel.

  • Das HRSC-Experiment

    Die High Resolution Stereo Kamera wurde am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) entwickelt und in Kooperation mit industriellen Partnern gebaut (EADS Astrium, Lewicki Microelectronic GmbH und Jena-Optronik GmbH). Das Wissenschaftsteam unter Leitung des Principal Investigators (PI) Prof. Dr. Ralf Jaumann besteht aus 52 Co-Investigatoren, die aus 34 Institutionen und elf Nationen stammen. Die Kamera wird vom DLR-Institut für Planetenforschung in Berlin-Adlershof betrieben. Die hier gezeigten Darstellungen wurden von der Planetary Sciences Group an der Freien Universität Berlin erstellt.

 

Zuletzt geändert am:
10.11.2016 11:13:39 Uhr

Kontakte

 

Elke Heinemann
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Politikbeziehungen und Kommunikation

Tel.: +49 2203 601-2867

Fax: +49 2203 601-3249
Prof. Dr. Ralf Jaumann
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Institut für Planetenforschung, Planetengeologie

Tel.: +49 30 67055-400

Fax: +49 30 67055-402
Ulrich Köhler
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

DLR-Institut für Planetenforschung

Tel.: +49 30 67055-215

Fax: +49 30 67055-402