Der neue zur Marserkundung vorgesehene Rover „Curiosity“ wird voraussichtlich am 26. November 2011 um 16.02 Uhr Mitteleuropäischer Zeit an Bord einer Atlas-V-Trägerrakete von Cape Canaveral, Florida, starten. Die so genannte Mars Science Laboratory (MSL) genannte Mission der NASA soll vor allem untersuchen, ob die auf dem Mars herrschenden Umweltbedingungen jemals für mikrobische Lebewesen geeignet waren oder eventuell heute noch sind. Ziel ist es demnach, die „Bewohnbarkeit“ des Roten Planeten zu untersuchen. Die Reise wird rund neun Monate dauern.
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Die Besonderheiten des Mars und der MSL-Mission stellen außergewöhnliche Anforderungen an die im Rover befindlichen Weltraumsysteme: So sind beispielsweise einige Komponenten Betriebstemperaturen zwischen -130º C und +50º C ausgesetzt, externe Faktoren wie Staub oder Wind erfordern zudem die Entwicklung spezifischer Schutzvorrichtungen für einige der exponierten Sensoren.
Hinzu kommt, dass die Kommunikation nicht unmittelbar erfolgt, da die Verzögerung beim Empfang der Informationen auf der Erde wegen der großen Entfernungen stark variiert. Grund hierfür ist, dass das Licht die Strecke von Erde zu Mars und umgekehrt bei günstigsten Positionen – also bei einer geringen Entfernung zwischen Mars und Erde – in etwas mehr als drei Minuten zurücklegt, in anderen Konstellationen aber bis zu 22 Minuten benötigen kann.
Hochleistungsantenne hilft Energie sparen
An Bord des Fahrzeugs werden zwei von Astrium in Spanien für das Vorhaben entwickelte und gebaute Schlüsselsysteme sein. Eins davon ist eine Hochleistungsantenne. Das steuerbare Gerät hat die Fähigkeit, Informationen in spezifische Richtungen zu übertragen. Auf diese Weise wird die Kommunikation zwischen dem Rover auf der Marsoberfläche und der Erde direkt hergestellt. Das System besitzt eine flache, bidirektionale Antenne und ein Tracking-Mechanismus.
Die bewegliche Antenne hat den Vorteil, dass sie gezielt auf die Erde gerichtet werden kann, wodurch auf eine Ausrichtung des Rovers verzichtet und Energie gespart wird. So werden die wissenschaftlichen Daten der verschiedenen Instrumente und die Informationen über den Zustand des Rovers übermittelt. Es ist ferner möglich, die für den Fahrzeugeinsatz erforderlichen Kommandosignale ohne Zwischenrelais (Orbiter) zu senden. Die Signale werden in den drei Kontrollzentren des Weltraumnetzes – eines davon in Robledo de Chavela bei Madrid – empfangen.
Wetterstation REMS liefert Klimadaten
Das andere von Astrium entwickelte System ist die Wetterstation REMS (Rover Environmental Monitoring Station). Sie soll täglich Berichte über die im Aufenthaltsgebiet des Fahrzeugs herrschenden Wetterbedingungen senden. Durch die zahlreichen Sensoren von REMS werden Parameter wie Luftdruck und relative Luftfeuchtigkeit, Sonnenultraviolettstrahlung, Windgeschwindigkeit und -richtung – einschließlich vertikaler Bewegungen – sowie Luft- und Bodentemperatur gemessen. Ziel ist die Beschreibung des Klimas auf dem Roten Planeten, die zusammen mit den geologischen Daten als Grundlage für künftige bemannte Marsmissionen dienen soll.
„Bevor ein Fahrzeug auf den Weg zum Mars geschickt wird, gilt es, viele technische Herausforderungen zu bewältigen. Astrium trägt zur Stärkung der Rolle Europas in der Weltraumerkundung bei und entwickelt Schlüsseltechnologien, die eine aktive und erfolgreiche Teilnahme an diesen ehrgeizigen Projekten ermöglichen“, sagt Antonio Cuadrado von Astrium.
(Astrium, 23.11.2011 – DLO)
