Mission Mars Express

Mars Ex­press - Der Kli­ma­ge­schich­te des Mars auf der Spur

Mars Express in einem Orbit um den Mars
Mars Ex­press in ei­nem Or­bit um den Mars
Bild 1/3, Credit: ESA/Medialab.

Mars Express in einem Orbit um den Mars

Künst­le­ri­sche Dar­stel­lung der eu­ro­päi­schen Son­de Mars Ex­press in ei­nem Or­bit um den Mars.

Die markante Landschaft von Hydraotes Chaos auf dem Mars
Die mar­kan­te Land­schaft von Hy­drao­tes Cha­os auf dem Mars
Bild 2/3, Credit: ESA/DLR/FU Berlin, CC BY-SA 3.0 IGO.

Die markante Landschaft von Hydraotes Chaos auf dem Mars

Das ers­te Bild der HR­SC-Ka­me­ra, das im Ja­nu­ar 2004 der Öf­fent­lich­keit prä­sen­tiert wur­de, zeig­te das Ge­biet Hy­drao­tes Cha­os, ein La­by­rinth von Ta­fel­ber­gen, das durch die ero­die­ren­de Kraft abflie­ßen­der Was­ser­mas­sen und in sich zu­sam­men­stür­zen­der Hohl­räu­me ent­stan­den ist. Seit­her um­kreis­te die Mars Ex­press-Son­de den Mars rund 19.000 Mal in un­ter­schied­li­chen Hö­hen. Da­durch wur­de die glo­ba­le Ab­de­ckung mit Bildauflö­sun­gen von bis zu zwölf Me­tern pro Bild­punkt im­mer bes­ser. - Die hier ab­ge­bil­de­te Sze­ne zeigt ei­nen Blick vom Äqua­tor in Rich­tung Nor­den, über je­ne ganz am An­fang auf­ge­nom­me­ne mar­kan­te Land­schaft von Hy­drao­tes Cha­os mit ih­ren über 2.000 Me­ter ho­hen "Zeu­gen­ber­gen" im Vor­der­grund. Bis zum Ho­ri­zont er­stre­cken sich die bis zu 80 Ki­lo­me­ter brei­ten und über 1.000 Ki­lo­me­ter lan­gen Aus­flus­stä­ler Si­mud Val­les (links) und Tiu Val­les (rechts).
Hangrutschungen und deltaförmige Schuttfächer
Hangrut­schun­gen und del­ta­för­mi­ge Schutt­fä­cher
Bild 3/3, Credit: ESA/DLR/FU Berlin, CC BY-SA 3.0 IGO.

Hangrutschungen und deltaförmige Schuttfächer

Das Ge­biet Au­rorae Cha­os wird im Nor­den von ei­ner über 3000 Me­ter ho­hen Ge­län­de­kan­te be­grenzt. Ent­lang die­ser stei­len und da­durch stel­len­wei­se in­sta­bi­len Ge­län­de­kan­te bre­chen im­mer wie­der große Ge­steins­mas­sen ab und wer­den im fla­chen Vor­land in rie­si­gen Schutt­fä­chern ab­ge­la­gert. Zu­rück blei­ben halb­kreis­för­mi­ge Aus­buch­tun­gen in der Ge­län­de­kan­te. Sehr wahr­schein­lich wur­den die Erd­rut­sche durch Was­ser, das sich als Eis in Hohl­räu­men un­ter der Hoch­flä­che be­fand und schmolz, re­gel­recht "ge­schmiert", was das wei­te Vor­drin­gen der Schutt­fä­cher in den Au­rorae-Tal­kes­sel und auch ver­ein­zel­te Fließ­struk­tu­ren er­klä­ren wür­de.

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

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