16. November 2017
Interview mit Prof. Heike Rauer und Prof. Tilman Spohn

Die Kunst der Pla­ne­ten­for­schung

Prof. Hei­ke Rau­er und Prof. Til­man Spohn im Ge­spräch
Bild 1/2, Credit: DLR (CC-BY 3.0)

Prof. Heike Rauer und Prof. Tilman Spohn im Gespräch

Seit dem 1. No­vem­ber 2017 lei­tet Prof. Dr. Hei­ke Rau­er das DLR-In­sti­tut für Pla­ne­ten­for­schung des Deut­schen Zen­trums für Luft- und Raum­fahrt (DLR). Prof. Dr. Til­man Spohn hat­te das Amt zu­vor in­ne.
Prof. Hei­ke Rau­er und Prof. Til­man Spohn
Bild 2/2, Credit: DLR (CC-BY 3.0)

Prof. Heike Rauer und Prof. Tilman Spohn

Prof. Hei­ke Rau­er lei­te­te bis zum 1. No­vem­ber 2017 die Ab­tei­lung ex­tra­so­la­re Pla­ne­ten und At­mo­sphä­ren, dann über­nahm sie die Di­rek­ti­on des DLR-In­sti­tuts für Pla­ne­ten­for­schung. Bis En­de Ok­to­ber war Prof. Til­man Spohn Lei­ter des In­sti­tuts.
  • Prof. Tilman Spohn, bis Ende Oktober Leiter des DLR-Instituts für Planetenforschung, und Prof. Heike Rauer, die das Forschungsinstitut seit dem 1. November 2017 leitet, im Interview
  • Sie sprechen über zukünftige und vergangene Missionen und darüber, wie wichtig Bilder in der Planetenforschung sind, um die Menschen zu faszinieren
  • Schwerpunkt(e): Planetenforschung

Wie ist das Sonnensystem entstanden? Sind wir alleine im All? Und wie können wir außerirdische Lebensformen wissenschaftlich nachweisen? Diese Fragen beschäftigen Wissenschaftler und Laien gleichermaßen. Die Planetenforschung arbeitet daran, Antworten zu finden. Zahlreiche Missionen und Projekte zur Erforschung unseres Sonnensystems und den benachbarten Planetensystemen haben ein vielschichtiges Bild unseres Universums gezeichnet und die Fachleute Stück für Stück immer näher zu den Antworten auf die Fragen gebracht. Prof. Tilman Spohn, bis Ende Oktober Leiter des Instituts für Planetenforschung des Deutschen Zentrums für Luft und Raumfahrt (DLR), und Prof. Heike Rauer, die das Forschungsinstitut seit dem 1. November 2017 leitet, sind überzeugt, dass die Entdeckung von konkreten Hinweisen auf weitere Lebensformen nicht mehr lange auf sich warten lassen wird. Hier sprechen sie über die Faszination der Planetenforschung, die Kraft der Bilder, aktuelle und vergangene Missionen und über Süßigkeiten.

Das Gespräch führte Julia Heil

Wie sind Sie zur Planetenforschung gekommen?

Spohn: Bei mir war es ein gewundener Weg. Als ich jünger war, habe ich mich eigentlich für Kunst und Theater interessiert. Mein Vater hat allerdings darauf bestanden, dass ich etwas Solides lerne. Also wollte ich mich für Architektur einschreiben, das hat aber nicht geklappt. Dann habe ich mich an ein Buch erinnert, das ich kurz zuvor gelesen hatte, "Die moderne Physik", weshalb ich mich letztendlich in Mainz für Physik eingeschrieben habe. Dabei bin ich dann geblieben. Zur Planetenforschung bin ich in Amerika gekommen, wo ich meinen Post Doc gemacht habe. Auf einer Tagung habe ich die Aufnahmen der Voyager-Sonde von Saturn und seinen Monden gesehen und war verloren.

Rauer: Nach der Schule wollte ich eigentlich Kunst studieren, bekam aber zunächst keinen Platz. Deshalb habe ich mich daran erinnert, was mich als Kind schon immer fasziniert hat: die Apollo-Mission und Skylab. So habe ich mich letztendlich für Physik entschieden. Als ich dann nach einem Jahr einen Studienplatz für Kunst gehabt hätte, wollte ich schon nicht mehr zurück.

Kunst und Planetenforschung, wie passt das zusammen?

Rauer: Bilder sind für uns ein wichtiges Medium, um zu transportieren, was wir tun. Wir können echte, reale Bilder von fremden Planeten oder Asteroiden liefern. Diese regen die Fantasie der Menschen an, über den wissenschaftlichen Nutzen hinaus. Das ist es auch, was meiner Meinung nach die Faszination an Raumfahrt ausmacht. Wir "fahren" in fremde Welten und kommen mit Bildern wieder zurück. Diese haben durchaus auch einen künstlerischen Aspekt. Ich habe beispielsweise schon einmal mit Studenten aus dem Institut eine kleine Vernissage gemacht, bei der sie ihre Forschungsarbeiten aus der Sicht eines Künstlers betrachten sollten.

Wir sehen die Bedeutung von Bildern auch auf dem Gebiet der extrasolaren Planeten. Die sind so weit weg, dass wir nicht hinfliegen können. Deshalb sind wir bei der Darstellung unserer Messwerte auf Künstler angewiesen. Menschen sind visuell orientiert, dementsprechend bleiben ihnen Bilder am besten im Gedächtnis. Es ist allerdings nicht so, dass die Forschung hauptsächlich über die Bilder gemacht wird. Meist arbeiten viele Institutionen zusammen an Messdaten verschiedenster Instrumente, um zu den wissenschaftlichen Ergebnissen zu kommen.

Zehn Jahre war die Mission Rosetta unterwegs, bis sie ihr Ziel erreichte. Wie ist es für Sie, wenn Sie dann endlich die ersten Informationen von solchen Missionen und neue Einblicke in verborgene Welten erhalten?

Spohn: Es ist natürlich auch für uns immer wieder faszinierend, wenn wir das erste Mal die realen Bilder und Messdaten sehen. Ich erinnere mich gut daran wie überrascht ich war, als ich die ersten Aufnahmen von Pluto gesehen habe, die von der Sonde New Horizons 2015 zur Erde gefunkt wurden. Bei dem Kometen Churyumov-Gerasimenko, den wir mit der

Die Mission Rosetta der europäischen Weltraumorganisation ESA soll die Entstehungsgeschichte unseres Sonnensystems erforschen, indem sie einen der ältesten und ursprünglichsten Himmelskörper, einen Kometen, untersucht. Die Mission bestand aus einem Orbiter und der Landeeinheit Philae. Die Sonde startete am 02. März 2004 und benötigte zehn Jahre, um mit dem Schwung einiger Planeten-Swing-bys 6,4 Milliarden Kilometer zurückzulegen und den Orbit des Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko am 06. August 2014 zu erreichen.

Das DLR hatte wesentliche Anteile beim Bau des Landers und Betrieb das Lander-Kontrollzentrum, das die schwierige und bisher noch nie gewagte Landung auf dem Kometen am 12. November 2014 vorbereitete und betreut hat. Nach fast zwei Jahren wissenschaftlicher Datenerhebung auf dem Kometen, wurde die Kommunikationseinheit des Orbiters mit dem Lander Philae am 27. Juli 2016 abgeschaltet. Am 30. September 2016 endete der operative Teil der Mission offiziell erfolgreich mit der geplanten Kollision von Rosetta mit dem Kometen.

Rosetta in Zahlen – Technische Daten und Missionsverlauf

Zeitplan
Die Europäischen Weltraumorganisation
ESA beschließt die Rosetta-Mission:
November 1993
Ursprünglicher Starttermin:
(zum Kometen 46 P/Wirtanen;
verschoben wegen technischer Probleme
mit der Trägerrakete)
Anfang 2003
Start von Rosetta zum Zielkometen
67P/Churyumov-Gerasimenko:
02. März 2004, 08:17 Uhr MEZ
1. Vorbeiflug an der Erde:04. März 2005
Vorbeiflug am Mars:25. Februar 2007
2. Vorbeiflug an der Erde:13. November 2007
Vorbeiflug am Asteroiden Steins:05. September 2008
3. Vorbeiflug an der Erde:13. November 2009
Vorbeiflug am Asteroiden Lutetia:10. Juli 2010
Beginn der Ruhephase:08. Juni 2011
Ende der Ruhephase, "Wake-up" von Rosetta:20. Januar 2014, 10 Uhr GMT
Eintritt in die Umlaufbahn des Kometen:Mai 2014
Kartierung der Kometenoberfläche:06. August 2014
Landung von Philae auf dem Kometen:12. November 2014
Periheldurchgang:
(größte Nähe des Kometen zur Sonne)
13. August 2015
Ende der Mission:30. September 2016

Daten zur Mission
Start:02. März 2004, 08:17 Uhr MEZ
Startort:Kourou, Französisch Guayana
Trägerrakete:Ariane 5G
Missionsdauer:insgesamt 12 Jahre, bis Dezember 2015
Mission Control Center:European Space Operations Centre (ESOC), Darmstadt
Philae Lander Control Center:DLR MUSC (Nutzerzentrum für Weltraumexperimente), Köln
Bodenstationen:Perth (Australien), Kourou (Französisch Guayana)
Startgewicht:3000 Kilogramm
Treibstoff:1670 Kilogramm
Wissenschaftliche Nutzlast:165 Kilogramm

Rosetta-Orbiter
Maße Orbiter:2,8 x 2,1 x 2,0 Meter
Maße Solarpanele:2 Stück, jeweils 14 Meter, mit einer Gesamtfläche von 64 Quadratmeter
Energieversorgung / Energieproduktion d. Solarpanele:850 Watt bei 3.4 AE, 395 Watt bei 5.25 AE (Astronomische Einheiten)
Kommunikationsantenne:High-Gain, 2.2 Meter Durchmesser, drehbar
Instrumente (11)
ALICE:Abbildendes UV-Spektrometer, das die Zusammensetzung des Kometenkerns, der Koma und des Ionenschweifes analysiert.
CONSERT (Comet Nucleus Sounding Experiment by Radio wave Transmission):Sendet langwellige Radiosignale durch den Kometenkern, um dessen Struktur zu erkunden.
COSIMA (Cometary Secondary Ion Mass Spectrometer):Massenspektrometer, das kometare Staubkörner sammelt und deren chemische Zusammensetzung analysiert.
GIADA (Grain Impact Analyser and Dust Accumulator):Bestimmt Anzahl, Größe und Geschwindigkeit der Staubkörnchen in der Koma.
MIDAS (Micro-Imaging Dust Analysis System):Hochauflösendes Rastersondenmikroskop zur Untersuchung der Feinstruktur der Staubteilchen.
MIRO (Microwave Spectrometer for the Rosetta Orbiter):Mikrowelleninstrument zur Bestimmung der Zusammensetzung von Kern und Koma, zur Messung der kometaren Aktivität sowie zur Bestimmung physikalischer Eigenschaften der Kernoberfläche (Temperatur) und von Komamolekülen (Dichte, Temperatur und Geschwindigkeit).
OSIRIS (Optical, Spectroscopic, and InfraRed Remote Imaging System):Eine Tele- und eine Weitwinkelkamera nehmen hochaufgelöste Bilder in verschiedenen Spektralkanälen auf zur Charakterisierung des Kerns und seiner Umgebung.
ROSINA (Rosetta Orbiter Spectrometer for Ion and Neutral Analysis):Das Instrument besteht aus 2 Massenspektrometern sowie einem Drucksensor und bestimmt die chemische Zusammensetzung der Koma, die Isotopenverhältnisse sowie die Temperatur und Geschwindigkeit der Gasmoleküle.
RPC (Rosetta Plasma Consortium):Ionen- und Elektronendetektoren sowie ein Magnetometer messen physikalische Eigenschaften des Kerns und der Koma sowie die Wechselwirkungen von Koma und Schweif mit dem Sonnenwind.
RSI (Radio Science Investigation):Nutzt das Kommunikationssystem der Raumsonde zur Bestimmung des kometaren Gravitationsfeldes sowie der Größe, Masse, Form und Struktur des Kerns.
VIRTIS (Visible and Infrared Thermal Imaging Spectrometer):Abbildendendes Spektrometer, das die Zusammensetzung und Temperatur der Oberfläche misst sowie die Gasmoleküle in der Koma charakterisiert.

Philae-Lander
Gewicht:100 Kilogramm
Datenübertragung:16 Kilobytes pro Sekunde via Orbiter
Energieversorgung:Solargenerator, 4 Watt, primäre (für die ersten 60 Stunden nach der Landung auf dem Kometen) und sekundäre (aufladbare) Batterien
Instrumente (10)
APX (Alpha-Particle-X-Ray-Spectrometer):Spektrometer zur Untersuchung der chemischen Zusammensetzung der Materie direkt an der Oberfläche des Kometen.
CIVA (Comet Infrared and Visible Analyzer):Fotografiert den Landeplatz und untersucht die mit dem Bohrer SD2 gewonnenen Materialproben aus der Kometenoberfläche mit Mikroskopen.
CONSERT (Comet Nucleus Sounding Experiment by Radio wave Transmission):Radiowellensonde zur Durchleuchtung des Kometenkerns im Zusammenspiel mit dem Orbiter.
COSAC (Cometary Sampling and Composition):Bestimmt die elementare, isotopische und chemische Zusammensetzung der gefrorenen Komponenten der Kometenoberfläche bis in 30 Zentimeter Tiefe.
MUPUS (Multi-Purpose Sensors for Surface and Subsurface Science):Misst mit mehreren Sensoren die Oberflächentemperatur und die thermische Leitfähigkeit des Bodens.
PTOLEMY:Massenspektrometer mit vorschaltbarem Gaschromatographen zur Untersuchung der isotopischen Zusammensetzung der Bohrproben.
ROLIS (Rosetta Lander Imaging System):Panoramakamera, die während und nach der Landephase von Philae den Landeplatz fotografiert.
ROMAP (Rosetta Lander Magnetometer and Plasmamonitor):Ermittelt das Magnetfeld des Kometen und seine Plasmaumgebung.
SD2 (Sample, Drill and Distribution):Bohrmechanismus zur Gewinnung von Proben aus bis zu 30 Zentimetern Tiefe.
SESAME (Surface Electric Sounding and Acoustic Monitoring Experiment):Umfasst Sensoren zur Messung der akustischen und dielektrischen Eigenschaften des Kometenkerns sowie einen Partikeleinschlag-Monitor.

Der Zielkomet 67P/Churyumov-Gerasimenko
Herkunft:Objekt des Kuipergürtels; bewegt sich auf einer elliptischen Bahn zwischen Jupiter und Erde um die Sonne, gehört damit zur Jupiter-Familie.
Entdeckungsjahr:1969
Entdecker:K. Churyumov (Universität Kiew, Ukraine) und S. Gerasimenko (Institut für Astrophysik, Duschanbe, Tadschikistan)
Erste Bilder des Kometenkerns:Am 12. März 2003 durch das Hubble-Weltraumteleskop; sie zeigen einen ovalen Himmelskörper von 3 x 5 Kilometern Größe.
Mittlerer Durchmesser:4 Kilometer
Umlaufzeit um die Sonne:6,5 Jahre
Minimaler Sonnenabstand (Perihel):186 Millionen Kilometer (1,24 AE)
Maximaler Sonnenabstand (Aphel):852 Millionen Kilometer (5,68 AE)
Bahnexzentrizität:0,64 (elliptische Bahn)
Rotationsperiode:12,4 Stunden
Entwicklung seiner Umlaufbahn:Bis 1840 lag sein Perihel bei 4 AE, ein Jupiter-Vorbeiflug folgte, der sein Perihel verringerte. Bis 1959 lag sein Perihel dann bei 2,7 AE, ein weiterer Jupiter-Vorbeiflug im Februar 1959 reduzierte es weiter auf den heutigen Wert.
Albedo (Reflexionsvermögen):0,05 - 0,06 (sehr gering, dunkler als Kohle)
Dichte des Oberflächenmaterials:500 Kilogramm pro Kubikmeter (vergleichbar mit Kork)
Masseverlust:Während des Periheldurchgangs am 13. August 2015 wurden durch verdampfendes Eis bis zu 300 Kilogramm Kometenstaub pro Sekunde mitgerissen.

erkundeten, habe ich mich über seine raue Morphologie regelrecht erschreckt. Ich fragte mich, wie meine Kollegen auch, wie wir mit der Philae-Sonde jemals darauf landen sollten.

Man bildet sich zwar gerne ein, zu wissen, wie jene fernen Orte beschaffen sind. Viele haben ja auch gedacht, dass andere Sonnensysteme unserem ähneln würden. Aber jedes Mal, wenn wir irgendwo hinkommen, wo wir noch nicht waren, ist es immer ganz anders, als wir es uns jemals hätten vorstellen können. Wenn ich zum Beispiel an den Asteroiden Ves­ta denke, bei dem wir nie gedacht hätten, dass es eine solch zweigeteilte Struktur mit ausgeprägten Riefen um den Äquator gibt. Das fasziniert uns ein Leben lang. Uns und auch die jungen Leute, die hier ans Institut kommen.

Rauer: Unsere heutige Zeit ist sehr spannend. Angefangen von der Voyager-Mission an den Rand unseres Sonnensystems bis zur Erforschung der Exoplaneten, die ein völlig neues Bild auf die Planetenforschung geworfen haben. Bei allen haben wir immer wieder Überraschungen erlebt. Heutzutage wachsen die Gebiete immer mehr zusammen. Die Forschung trennt immer weniger, ob ein Planet innerhalb unseres Sonnensystems ist oder nicht. Wir können heute viel weiter ins Universum schauen als noch vor fünfzig Jahren. Aktuell bauen wir gerade die PLA­TO, die gezielt nach extrasolaren Planeten suchen soll, auf denen sich Leben entwickelt haben könnte. Das ist ein weiterer Schritt zur Beantwortung der großen Frage, ob wir allein im Universum sind. Ich persönlich bin überzeugt, dass Leben auf anderen Planeten existiert, wir müssen es nur finden und dann auch erkennen. Deshalb freue ich mich schon jetzt auf eine zukünftige Mission, die Biosignaturen bei den Exoplaneten nachweisen wird, auch wenn ich dann vielleicht nicht mehr aktiv mitwirken kann.

Spohn: Planetenforschung ist immer auch Forschung über Generationen hinweg. Manche Kolleginnen und Kollegen, die damals die Rosetta-Mission an den Start gebracht haben, sind heute leider nicht mehr mit uns. Trotzdem haben sie gerne in Kauf genommen, dass sie das Ende der Mission, die sie begonnen haben, möglicherweise nicht mehr aktiv mitverfolgen können. In gewisser Weise machen wir das auch. BepiColombo, eine Mission, die mir sehr am Herzen liegt, werden jetzt andere Leute starten dürfen.

Wenn Sie von heute in die Zukunft blicken, worauf freuen Sie sich besonders?

Rauer: Die nächsten zehn Jahre werden sehr interessant. Wir werden mit BepiColombo zum Merkur fliegen, mit der ExoMars-Mission nach Spuren von Leben auf dem Mars suchen, die CHEOPS-Mission wird Exoplaneten genau charakterisieren und PLATO wird dies schließlich für Planeten machen, die tatsächlich der Erde ähneln könnten…

Spohn: …die

Mit der NASA-Landesonde InSight startete am 5. Mai 2018 eine Mission, die mit geophysikalischen Messungen direkt auf der Marsoberfläche den inneren Aufbau und den Wärmehaushalt des Planeten erkunden wird. Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) hat mit dem Instrument HP3 (Heat Flow and Physical Properties Package) ein Experiment zu dieser Mission beigesteuert. Am 26. November 2018 ist InSight nördlich des Äquators in der Ebene Elysium Planitia gelandet. Nach einer Testphase kann mit den Experimenten nach der Jahreswende 2018/19 begonnen werden. Die Missionsdauer ist zunächst auf ein Marsjahr festgelegt, das entspricht zwei Erdenjahren.

Es ist das erste Mal seit der Astronautenmission Apollo 17 im Jahr 1972, dass Wärmeflussmessungen mit einem Bohrmechanismus auf einem anderen Himmelskörper durchgeführt werden. Hauptziel des Experiments ist es, aus den Messungen des Wärmeflusses unter der Oberfläche den thermischen Zustand des Marsinneren ableiten zu können. Mit Hilfe der Daten können Modelle der Entwicklung des Mars, seiner chemischen Zusammensetzung und auch des inneren Aufbaus überprüft werden. Aus den Messungen auf dem Mars können auch Schlüsse für die frühe Entwicklung der Erde gezogen werden.

Daten zur Mission

Start5. Mai 2018 13:05 Uhr MESZ (4:05 PDT)
StartortVandenberg Air Force Base, Kalifornien, USA
TrägerraketeAtlas V-401 (AV-078)
Größe57,3 m
Startgewicht333 t (Trägerrakete und InSight-Nutzlast)
OberstufeCentaur mit wiederzündbarem RL10-C-Motor
Treibstoffthermal stabiles Kerosin (Typ RP-1) und flüssiger Sauerstoff (Trägerrakete); flüssiger Wasserstoff und Sauerstoff (Oberstufe)
Missionsdaueretwas mehr als ein Marsjahr (rund zwei Erdenjahre); 708 Sol (Marstage) oder 728 Erdentage
Bodenstationen34-Meter- und 70-Meter-Antennen des NASA Deep Space Networks (Kalifornien, Australien, Spanien)

Zeitplan

August 2012Die Amerikanische Weltraumorganisation NASA beschließt InSight als 12. Mission ihres Discovery-Programms

05. Mai 2018,
13:05 Uhr MESZ (4:05 PDT)

Start von InSight zum Mars, Entfernung Erde-Mars: 121 Millionen km; zurückzulegende Strecke von der Erde zum Mars (elliptische Hohmann-Bahn): 485 Millionen km
26. Nov. 2018, 20:52 Uhr MEZLandung von InSight auf dem Mars, geplante Landestelle: Elysium Planitia bei 4,5 Grad Nord, 135,9 Grad Ost
Ende 2020Ende der Mission (nominell)

InSight-Lander

MissionskontrollzentrumPasadena, für die Mission; DLR-Nutzerzentrum für Weltraumexperimente (MUSC), Köln, für die Durchführung des HP3-Experiments; CNES, SISMOC, Toulouse, für das SEIS-Experiment
Abmessungen InSightHöhe: zwischen 83 und 108 cm (Kompression der Beine kann erst nach der Landung bestimmt werden); Breite mit ausgeklappten Sonnenkollektoren: 6 m
Masse von InSight360 kg; (mit Transferstufe: 727 kg)
Masse der wissenschaftlichen Nutzlast50 kg
Maße der Sonnenkollektoren2 Stück, jeweils 2,15 m Durchmesser, mit einer Gesamtfläche von ca. 7 m2
Energieversorgung / Energieproduktion der SonnenkollektorenBeide Sonnenkollektoren erzeugen an einem klaren Tag zusammen 600-700 W. An einem Tag mit Staub in der Atmosphäre geht man von einer Erzeugung von 200-300 W aus, auch wenn die Sonnenkollektoren mit Staub bedeckt sind.
KommunikationÜber Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) und 2001 Mars Odyssey

Experimente

Heat Flow and Physical Properties Package (HP3)Erstmalige Bestimmung der Wärmemenge, die vom Planeteninneren ausgeht - durch Messung der Temperatur von der Oberfläche bis in eine Tiefe von 5 m sowie Messung der Wärmeleitfähigkeit. Das Experiment wurde federführend am DLR-Institut für Planetenforschung entwickelt. Ein Infrarot-Radiometer zur Bestimmung der Temperatur der Marsoberfläche ist Teil des Experiments.
Seismic Experiment for Interior Structure (SEIS)Seismometer zur Messung der Bewegungen im Marsboden in verschiedenen Frequenzen mit sechs Sensoren, einem kurzperiodischem Sensor (Short Period Sensor - SPS) und einem Breitbandsensor (very broad band sensor - VBB). Das Instrument wurde unter Federführung der französischen Weltraumagentur CNES von einem Konsortium entwickelt, Deutschland ist hier mit dem am Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung in Göttingen entwickelten und gebauten Lagekontrollsystem (LVL) beteiligt.
Rotation and Interior Structure Experiment (RISE)RISE zeichnet die Verschiebung in den Wellenlängen des Funkverkehrs (Dopplereffekt) auf, um minimale Schwankungen der Neigung der Rotationsachse des Mars zu messen, die auf ungleichmäßige Massenverteilungen im Inneren des Planeten und den Zustand des Kerns hinweisen.

wird ein geophysikalisches Observatorium auf dem Mars errichten und unsere Wärmeflussonde HP3 wird sich in die Marsoberfläche bohren. Der ExoMars-Rover Pasteur wird auf dem Planeten nach Lebenspuren suchen und dabei die Daten von

Die am 2. Juni 2003 gestartete, europäische Mission Mars Express liefert wichtige neue Daten zur Geologie, Mineralogie und Atmosphäre des Mars. Mars Express wird Aufschluss über die Klimageschichte des Roten Planeten geben und die Rolle und den Verbleib von Wasser klären. Mit der im DLR-Institut für Planetenforschung entwickelten, hochauflösenden Stereokamera HRSC wird der Mars in nie da gewesener Auflösung dreidimensional und in Farbe kartiert.

Ebenfalls im DLR Berlin entwickelt wurde das sogenannte Planeten Fourier Spektrometer (PFS). Es dient primär der Untersuchung der Marsatmosphäre. Aus Mitteln der DLR-Raumfahrt-Agentur werden die drei Experimente Mars Radio Science (MaRS), MARSIS und ASPERA finanziert.

Daten

Mission

 
Start:2. Juni 2003, 19.45 MESZ
Einschwenken des Landegeräts in Mars Orbit:25. Dezember 2003, 04.00 MEZ
Startort:Baikonur, Kasachstan
Trägerrakete:Sojus/Fregat
Bodenstationen:Perth (Australien), Kourou (Französisch Guyana)
Bodenempfangszeit:6,5 - 7 Stunden pro Tag
Mission Control Center:European Space Operations Center (ESOC), Darmstadt
Nominelle Missionsdauer:1 Marsjahr (ca. 2 Erdjahre bzw. 687 Tage); wegen des großen wissenschaftlichen Ertrags wurde Mars Express von der ESA mehrmals verlängert, zuletzt bis Ende 2020.
Umlaufbahn:Ellipse, Endorbit: 250 km (marsnächster Punkt) x 11.583 km (marsfernster Punkt); Inklination 87 Grad; Orbitperiode 7,5 Stunden

 

Sonde

 
Startgewicht:1042 kg, davon 427 kg Treibstoff
Wissenschaftliche Nutzlast:Orbiter 116 kg, Lander 60 kg
Abmessungen:Orbiter 1,5 m x 1,8 m x 1,4 m; Solarausleger mit 12 m Spannweite, Fläche 11,42 m2
Energieversorgung:Orbiter: Solarausleger: Si-Zellen, 660W bei 1,5 AE; Energiespeicherung 3 Li-Ionen-Batterien, Gesamtkapazität 64.8 Ah; Energieversorgung 28 V; Spitzenleistung 450 W
Datenübertragung:X-band (7.1 GHz) und S-band (2.1 GHz) Kommunikation; omni-direktionale Niedriggewinn-Antenne (LGA), 4 m; direktionale Hochgewinn-Antenne (HGA), 1,8 m; 2 Dipol-Antennen, je 20 m
Antrieb: 8 Triebwerke für Bahnkorrekturen, Schub je 10 Newton; 1 Haupttriebwerk für Bremsmanöver im Mars-Orbit, Schub 400 Newton; 3-Achsen-Stabilisierung

Instrumente Orbiter

HRSC (High-Resolution Stereoscopic Camera)Deutsche Leitung; entwickelt für Mars-96-Mission: hochauflösende Stereo-Farbbild-Kamera
MaRS (Mars Radio Science Experiment)Deutsche Leitung: Erforschung der Atmosphäre, Oberfläche und Gravitation
PFS (Planetary Fourier Spectrometer)Italienische Leitung; Deutsche Beteiligung: Infrarot-Spektrometer zur Untersuchung der Atmosphäre
ASPERA (Analyser of Space Plasmas and Energetic Atoms)Schwedische Leitung: Analyse der Wechselwirkung der Marsatmosphäre mit dem interplanetaren Medium
MARSIS (Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionospheric Sounding)Italienische Leitung: Untersuchung der Tiefenschichten des Marsbodens sowie der Hochatmosphäre
OMEGA (Observatoire pour la Minéralogie, l’Eau, les Glaces et l’Activité)Französische Leitung; entwickelt für Mars-96-Mission: Infrarot-Spektrometer zur Untersuchung der Zusammensetzung der Oberfläche
SPICAM (Spectroscopic Investigation of the Atmosphere of Mars)entwickelt für Rosetta-Mission: Ultraviolett-Spektrometer zur Untersuchung der Atmosphäre

nutzen. Darüber hinaus wird die JUI­CE-Missi­on auf dem Weg zum Jupiter sein, um dessen Monde zu untersuchen. Das sind nur einige der Missionen, an denen wir zurzeit konkret arbeiten. Andere sind in der Planung. Es wird abwechslungsreich und spannend bleiben. Der Geophysiker Maurice Ewing sagte einmal, dass die Geophysik wie ein Candy-Store sei, aus dem man sich umsonst so viel mitnehmen könne, wie man möchte. Wenn das stimmt, dann ist die Planetenforschung ein Süßigkeiten-Warenhaus.

Rauer: Eins ist in jedem Fall sicher: Bei all diesen Missionen, Projekten und Vorhaben wird es immer wieder Überraschungen geben.

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