Exomars: Europa landet auf dem Mars

Dieses Mal soll die Landung klappen: Am heutigen Mittwoch soll das europäische Landefahrzeug Schiaparelli sanft auf dem Mars aufsetzen. Am Nachmittag soll der Lander in die Marsatmosphäre eintreten und wenige Minuten später die Oberfläche erreichen. Schiaparelli ist Teil des europäisch-russischen Raumfahrtprojekts Exomars.

Gegen 16:42 Uhr soll Schiaparelli etwa 120 Kilometer über dem Mars dessen Atmosphäre erreichen. Zu dem Zeitpunkt hat das Raumfahrzeug eine Geschwindigkeit von etwa 21.000 km/h. Die Marsatmosphäre wird Schiaparelli bremsen - allerdings weniger als die Erdatmosphäre: Da die Marsatmosphäre weniger dicht ist als unsere, entsteht weniger Reibung. Ein Hitzeschild schützt Schiaparelli während des Abstiegs.

Ein Fallschirm bremst Schiaparelli

Kurz darauf öffnet sich ein zwölf Meter großer Fallschirm, der den Abstieg weiter verlangsamt. In einer Höhe von einem Kilometer über dem Mars wird der Fallschirm abgetrennt und neun Triebwerke zünden. Sie werden mit Hydrazin betrieben und erzeugen jeweils einen Schub von 400 Newton. Sie sollen das Landefahrzeug von etwa 252 km/h auf 4 km/h abbremsen.

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Die Triebwerke werden anderthalb Meter vor dem Aufsetzen abgeschaltet, damit sie weniger Staub aufwirbeln. Schiaparelli plumpst dann aus diese Höhe auf den Mars. Eine Struktur mit einem Wabenkern absorbiert die Energie des Aufpralls. Geplant ist das für 16:48 Uhr - das gesamte Manöver dauert also nur sechs Minuten.

Schiaparelli soll sanft landen

Damit ist Mission des Landers, der nach dem italienischen Astronomen Giovanni Schiaparelli benannt ist, beendet: Seine Aufgabe besteht darin, zu landen und die Landung zu überstehen. Sensoren sammeln während des ganzen Abstiegs Daten, wie die Temperatur, Wärmeströme, Druck, Ausrichtung oder Geschwindigkeit. Das dient zur Vorbereitung der zweiten Exomars-Mission.

Exomars ist ein gemeinsames Projekt der europäischen Raumfahrtagentur European Space Agency (Esa) und der russischen Raumfahrtagentur Roskosmos. Sie ist am 14. März 2016 gestartet. Exomars besteht aus zwei Teilen: aus Schiaparelli und dem Satelliten Trace Gas Orbiter (TGO). Beide flogen zusammen zum Mars wurden vor einigen Tagen getrennt.

TGO sammelt Daten in der Marsatmosphäre

Der TGO wird in eine niedrige Umlaufbahn um dem Mars gebracht. Von dort aus soll der TGO die Atmosphäre untersuchen. Interessant sind dabei vor allem Spuren von Methan und anderen Gasen, die Anzeichen für aktive biologische oder geologische Prozesse auf dem Mars sein könnten.

2020 wollen Esa und Roskosmos die zweite Exomars-Mission auf den Weg bringen. Dann soll ein Rover auf dem Planeten abgesetzt werden. Er soll unter anderem zwei Meter tief in den Marsboden bohren und Proben entnehmen. Für einen späteren Zeitpunkt schließlich ist geplant, auf dem Mars entnommene Proben zur Erde zurückzubringen.

Bleibt zu hoffen, dass diese Landung erfolgreicher ist als die des Marslandefahrzeugs Beagle 2, das die Esa 2003 zum Mars schickte. Beagle 2 landete zwar auf dem Mars, ging aber verloren. Die US-Sonde Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) entdeckte Anfang vergangenen Jahres den vermissten Lander.

Nachtrag vom 20. Oktober 2016

Inzwischen gibt es die ersten Ergebnisse aus den Landedaten von Schiaparelli. Es handelt sich um etwa 600 MByte. Eine vollständige Auswertung war damit in der Nacht noch nicht möglich. Bekannt ist bisher, dass es Abweichungen vom geplanten Verhalten am Ende des Flugs mit dem Fallschirm gab, als der Fallschirm abgetrennt wurde. Die Dopplerdaten entsprachen nicht den Erwartungen.

Die Geschwindigkeit des Landers lässt sich mit Hilfe der Funksignale bestimmen. Durch den Dopplereffekt weicht die empfangene Frequenz von der gesendeten Frequenz ab. Je schneller sich der Sender vom Empfänger wegbewegt, umso niedriger wird die empfangene Frequenz der Signale. Auf der Presskonferenz wurde nicht gesagt, auf welche Weise die Dopplerdaten abwichen.

Auf die Nachfrage, ob die Sonde schneller als geplant geflogen sei, antworteten die Vertreter der Esa ausweichend. Bei nochmaliger Nachfrage wurde ein "zu schneller Abstieg" aber nicht ausgeschlossen. Der Kontakt riss 50 Sekunden vor der geplanten Landung ab. Das Bodenradar konnte die Sonde aber noch aktivieren. Die Bremsraketen haben drei bis vier Sekunden gefeuert. Es ist aber noch nicht bekannt, ob dabei alle Bremsraketen mit voller Leistung gefeuert haben. Nach dem Feuern der Bremsraketen hat die Sonde noch etwa 19 Sekunden lang Daten gesendet.

Die Esa sprach von einem "wertvollen Landetest". Im Jahr 2020 ist im Rahmen von Exomars die Landung eines Rovers geplant.