Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Rote Erde zum Blauen Planeten

06.01.2004


Die Europäische Weltraumorganisation hat erste Aufträge für eine spektakuläre Mars-Sample-Return-Mission vergeben. Innerhalb der nächsten zehn Jahre will die ESA Bodenproben vom Roten Planeten zur Erde zurückbringen. Das europäische Aurora-Programm zur Vorbereitung eines möglichen bemannten Marsfluges bis zum Jahr 2030 gewinnt damit an Konturen.


Mission zur Rückführung von Mars-Bodenproben. Im Bild: der Mars-Orbiter


Bild 2: Künstlerische Darstellung einer ersten Marsbasis
Bild 3:Das Aufstiegsmodul startet mit den Mars-Proben



Natürlich würde jeder am Mars interessierte Planetenforscher am liebsten vor Ort unseren Nachbarplaneten erkunden. Doch gibt es eine Alternative, die für irdische Wissenschaftler beinahe genauso reizvoll ist: Boden- und Gesteinsproben durch Roboter auf dem Mars einsammeln und zur Erde zurückbringen zu lassen. Und genau dieses Szenario sieht die für das Jahr 2011 geplante Mars-Sample-Return-Mission der ESA vor, deren Verwirklichung in diesen Tagen begonnen hat.



Ein ehrgeiziges Unterfangen

Mit Aurora hat die ESA 2001 das anspruchsvollste, langfristigste und visionärste Forschungsprogramm ihrer Geschichte beschlossen: Aufeinander aufbauend sollen in den kommenden zwei Jahrzehnten immer komplexere Raumsonden und Forschungsmissionen unser Sonnensystem erkunden, um neue Erkenntnisse über seine Planeten zu gewinnen – und dabei gleichzeitig auch nach Spuren von Leben außerhalb der Erde zu suchen.
Doch bei unbemannten Missionen soll es nicht bleiben. Es ist geplant, zwischen den Jahren 2020 und 2025 Menschen zum Mond und fünf Jahre später, um 2030, europäische Astronauten zum Mars zu entsenden.

Als ein wichtiger Schritt auf dem Weg dorthin ist der für das Jahr 2011 geplante Start der Mars-Sample-Return-Mission anzusehen, die erstmals marsianischen Boden zur Erde bringen soll. Nicht viel mehr als gerade einmal 500 Gramm dürfte das Ergebnis dieses aufwendigen Unternehmens auf die Waagschale bringen. Dennoch kann diese kostbare Bodenprobe in perfekt ausgestatteten irdischen Laboratorien viel eingehender und umfassender untersucht werden, als es mit einem Lander auf dem Mars jemals möglich wäre. Vor allem könnte man flexibel auf neue Erkenntnisse reagieren.

Der Trick: Zwei Raumsonden im Abstand von zwei Jahren

Wie ist dieses Ziel zu erreichen? Nach den bisherigen Planungen würde die Reise in zwei Etappen durchgeführt werden: 2011 soll zunächst ein Orbiter zum Mars entsandt werden, der nach seiner Ankunft in einen Parkorbit um den Planeten einschwenkt. Auf ihn kommt die Aufgabe zu, die Gesteins- und Bodenproben zurück zur Erde zu transportieren.
Etwa 2013 folgt dann Raumsonde Nummer zwei – ein mit einer Aufstiegseinheit versehener Mars-Lander. Er soll auf der Oberfläche des Roten Planeten mit einer Bohrvorrichtung mehrere Proben bis aus 2 Meter Tiefe entnehmen. Es wäre natürlich technologisch weniger aufwendig, eine Probe direkt an der Marsoberfläche einzusammeln, doch Spuren möglichen Lebens würden dort aufgrund der intensiven kosmischen Strahlung mit Sicherheit nicht zu finden sein. Die Marsoberfläche ist steriler als der beste OP-Tisch auf der Erde.
Das Probenmaterial wird in einem hermetisch verschließbaren Container luftdicht verschlossen. Danach startet das Aufstiegsmodul vom Mars-Lander und bringt den Proben-Container zu der seit zwei Jahren im Parkorbit wartenden ersten Marssonde.

Rückkehr zur Erde

Mit dem Raumsonden-Rendezvous und der Übernahme des Probenmaterials beginnt der zweite Teil der Mars-Sample-Return-Mission (MSR). Die MSR-Sonde fliegt zurück zur Erde. Am Blauen Heimatplaneten angekommen, soll eine Wiedereintrittskapsel mit den Marsproben in die Erdatmosphäre eintauchen und – mit Hilfe eines Fallschirm- oder Airbagsystems – weich auf der Erde landen.

Die technologisch äußerst anspruchsvolle Mission stellt sowohl Forscher und Ingenieure, als auch Institute und Industrie vor mannigfachen Herausforderungen. Der Container mit der „roten Erde“ muss so konzipiert sein, dass er im Notfall auch einen Absturz aus großer Höhe unbeschadet übersteht. Die Kontamination der Erde mit möglichen marsianischen Lebensformen gilt es unter allen Umständen auszuschließen. Aber auch zahlreiche rechtliche Fragen – beispielsweise der Bergung und des Transportes – müssen geklärt werden. Wo darf der Container (nicht) landen, gilt es doch den schnellen und ungehinderten Zugang von speziellen Bergungskräften abzusichern.

"Die MSR-Mission ist eine der anspruchsvollsten Missionen, die jemals von der ESA in Erwägung gezogen worden ist", kommentiert Aurora-Projektmanager Bruno Gardini dieses Vorhaben. "Sie beinhaltet nicht nur viele neue Technologien. Sie ist ebenso eine Mission von außerordentlicher wissenschaftlicher Bedeutung und das erste robotische Unternehmen mit einem Flugprofil, das mit dem einer bemannten Expedition zum Mars vergleichbar wäre."

Aufträge für spektakuläre Flaggschiff-Mission

Die ESA hat erste Aufträge im Rahmen der Mars-Sample-Return-Mission an die Industrie vergeben. Zwei europäische Konsortien unter Führung von Alenia Spazio (Italien) sowie von EADS Astrium (Großbritannien) erhielten Aufträge für Studien zur Entwicklung der Hardware, um einen detaillierten Missionsverlauf auszuarbeiten.

Bis zum Start der beiden Raumsonden sind noch einige Hürden zu nehmen, denn viele der zur Durchführung dieser Mission notwendigen Technologien existieren derzeit noch nicht in Europa. Ein Beispiel ist die Wiedereintrittskapsel, die am Ende der MSR-Mission die marsianischen Bodenproben sicher zur Erde transportieren soll. Im Vergleich zu Raumfahrzeugen, die von einer Erdumlaufbahn aus wieder auf die Erde zurückkehren, wird die vom Mars kommende Wiedereintrittskapsel mit viel höherer Geschwindigkeit in die Erdatmosphäre eintauchen – und dabei natürlich auch deutlich größere Belastungen verkraften müssen.

Bei der Entwicklung dieser Komponente spielen auch deutsche Unternehmen wie die in Bremen ansässige OHB-System AG mit ihren Erfahrungen im Bereich der Raumfahrt- und Satellitentechnologie eine wichtige Rolle. So werden bei OHB sowohl ein Träger für die Rückkehrkapsel der MSR-Mission entwickelt als auch die Berechnung optimaler Flugbahnen für die Hin- und Rückreise Erde-Mars-Erde durchgeführt. Bereits vor einigen Monaten gewann OHB einen Auftrag über die Entwicklung eines aufblasbaren Hitzeschildes, der Raumfahrzeuge auf ihrer Rückreise zur Erde sicher und kostengünstiger in die Erdatmosphäre eintreten lässt.

Aurora bietet also nicht nur faszinierende Visionen für Wissenschaftler, auch die Raumfahrtindustrie Europas steht vor großen Herausforderungen. Und vielleicht wird die uralte Sehnsucht, irgendwo im Kosmos Spuren von Leben zu entdecken, mit dieser Mission belohnt.

| European Space Agency
Weitere Informationen:
http://www.esa.int

Weitere Berichte zu: ESA Mars-Sample-Return-Mission Raumsonde

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Optische Technologien für schnellere Computer / „Licht“ mit Wespentaille
16.08.2017 | Universität Duisburg-Essen

nachricht Sternenstaub reist häufiger in Meteoriten mit als gedacht
15.08.2017 | Max-Planck-Institut für Chemie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Forscher entwickeln maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren

Er sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern: Das zylinderförmige Vehikel für Arzneistoffe, das Pharmazeuten der Universität des Saarlandes entwickelt haben, kann inhaliert werden. Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die körpereigene Abwehr zunutze: Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen „Nano-Mais“ und setzen dabei den in ihm enthaltenen Wirkstoff frei. Bei ihrer Forschung arbeiteten die Pharmazeuten mit Forschern der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni, des Leibniz-Instituts für Neue Materialien und der Universität Marburg zusammen Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials. DOI: 10.1002/adhm.201700478

Ein Medikament wirkt nur, wenn es dort ankommt, wo es wirken soll. Wird ein Mittel inhaliert, muss der Wirkstoff in der Lunge zuerst die Hindernisse...

Im Focus: Exotische Quantenzustände: Physiker erzeugen erstmals optische „Töpfe" für ein Super-Photon

Physikern der Universität Bonn ist es gelungen, optische Mulden und komplexere Muster zu erzeugen, in die das Licht eines Bose-Einstein-Kondensates fließt. Die Herstellung solch sehr verlustarmer Strukturen für Licht ist eine Voraussetzung für komplexe Schaltkreise für Licht, beispielsweise für die Quanteninformationsverarbeitung einer neuen Computergeneration. Die Wissenschaftler stellen nun ihre Ergebnisse im Fachjournal „Nature Photonics“ vor.

Lichtteilchen (Photonen) kommen als winzige, unteilbare Portionen vor. Viele Tausend dieser Licht-Portionen lassen sich zu einem einzigen Super-Photon...

Im Focus: Exotic quantum states made from light: Physicists create optical “wells” for a super-photon

Physicists at the University of Bonn have managed to create optical hollows and more complex patterns into which the light of a Bose-Einstein condensate flows. The creation of such highly low-loss structures for light is a prerequisite for complex light circuits, such as for quantum information processing for a new generation of computers. The researchers are now presenting their results in the journal Nature Photonics.

Light particles (photons) occur as tiny, indivisible portions. Many thousands of these light portions can be merged to form a single super-photon if they are...

Im Focus: Wissenschaftler beleuchten den „anderen Hochtemperatur-Supraleiter“

Eine von Wissenschaftlern des Max-Planck-Instituts für Struktur und Dynamik der Materie (MPSD) geleitete Studie zeigt, dass Supraleitung und Ladungsdichtewellen in Verbindungen der wenig untersuchten Familie der Bismutate koexistieren können.

Diese Beobachtung eröffnet neue Perspektiven für ein vertieftes Verständnis des Phänomens der Hochtemperatur-Supraleitung, ein Thema, welches die Forschung der...

Im Focus: Tests der Quantenmechanik mit massiven Teilchen

Quantenmechanische Teilchen können sich wie Wellen verhalten und mehrere Wege gleichzeitig nehmen, um an ihr Ziel zu gelangen. Dieses Prinzip basiert auf Borns Regel, einem Grundpfeiler der Quantenmechanik; eine mögliche Abweichung hätte weitreichende Folgen und könnte ein Indikator für neue Phänomene in der Physik sein. WissenschafterInnen der Universität Wien und Tel Aviv haben nun diese Regel explizit mit Materiewellen überprüft, indem sie massive Teilchen an einer Kombination aus Einzel-, Doppel- und Dreifachspalten interferierten. Die Analyse bestätigt den Formalismus der etablierten Quantenmechanik und wurde im Journal "Science Advances" publiziert.

Die Quantenmechanik beschreibt sehr erfolgreich das Verhalten von Partikeln auf den kleinsten Masse- und Längenskalen. Die offensichtliche Unvereinbarkeit...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Eröffnung der INC.worX-Erlebniswelt während der Technologie- und Innovationsmanagement-Tagung 2017

16.08.2017 | Veranstaltungen

Sensibilisierungskampagne zu Pilzinfektionen

15.08.2017 | Veranstaltungen

Anbausysteme im Wandel: Europäische Ackerbaubetriebe müssen sich anpassen

15.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Neue Einblicke in die Welt der Trypanosomen

16.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Maschinensteuerung an Anwender: Intelligentes System für mobile Endgeräte in der Fertigung

16.08.2017 | Informationstechnologie

Komfortable Software für die Genomanalyse

16.08.2017 | Informationstechnologie