ExoMars Rover

ExoMars Rover
Phase: ? / Status:
Der ExoMars Rover, dunkelgrau die Bohrvorrichtung. Der ExoMars Rover, dunkelgrau die Bohrvorrichtung.
Typ:	Mars-Rover
Land:	Europa Europa Russland Russland (bis 2022)
Organisation:	Europaische Weltraumorganisation ESA Roskosmos Roskosmos (bis 2022)
Missionsdaten
Startdatum:	frühestens 2028
Landeplatz:	Mars, Oxia planum (vorgeschlagen) 18° 16′ 30″ N, 24° 37′ 55″ WMars18.275-24.632083333333-3000
Allgemeine Raumfahrzeugdaten
Startmasse:	310 kg

Der ExoMars Rover ist eine von der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) im Rahmen des ExoMars-Projekts vorbereitete Mission zur Erforschung der Marsoberfläche. Sie wurde zusammen mit der russischen Raumfahrtagentur Roskosmos entworfen und sollte mit dieser durchgeführt werden. Die Zusammenarbeit wurde vonseiten der ESA allerdings wenige Monate vor dem Start eingestellt, sodass die weitere Zukunft aktuell unklar ist.

Der Rover soll unter anderem die Marsoberfläche nach Anzeichen auf ehemalige oder aktuelle biologische Aktivitäten hin untersuchen und Bohrungen vornehmen, um die Bohrkerne dann mit verschiedenen Instrumenten zu analysieren. Der ExoMars Trace Gas Orbiter soll dem Rover bei der Kommunikation zur Erde als Relaisstation dienen.^[1]

Am 7. Februar 2019 bekam der Rover den Namen Rosalind Franklin zu Ehren von Rosalind Franklin, einer britischen Biochemikerin (1920–1958), die einen wesentlichen Beitrag zur Aufklärung der Doppelhelixstruktur der DNA lieferte.^[2]

Missionsziele

Primäres Ziel der Mission ist nach organischem Material, vor allem aus der frühen Geschichte des Mars, zu suchen. Das Material soll dabei hauptsächlich durch Bohrungen aus bis zu zwei Metern Tiefe gewonnen werden, da die Oberfläche selbst durch die Atmosphäre und die Sonnenstrahlung sehr starken Veränderungen unterworfen ist. Ein Infrarot-Spektrometer soll dabei die Mineralogie des Gesteins in den Bohrlöchern untersuchen. Die gewonnenen Proben sollen anschließend in einem Labor mineralogisch und chemisch analysiert werden. Ein besonderes Interesse liegt dabei auf der Identifikation organischen Materials. Es wird erwartet, dass der Rover mehrere Kilometer auf dem Mars zurücklegen kann.

Entwicklung

Der Start war zunächst für 2018 geplant, wurde aber im Mai 2016 aufgrund von „Verzögerungen der industriellen Aktivitäten und der Lieferung der wissenschaftlichen Nutzlast“ auf 2020 verschoben. Im März 2020 erfolgte unter anderem wegen Problemen mit den Fallschirmen und der Software der Raumsonde eine weitere Verschiebung auf 2022.^[3] Der Rover der ESA sollte mit einer russischen Proton-Rakete gestartet werden und nach etwa neun Monaten Flug auf dem Mars landen.^[4]

Wegen der Sanktionen infolge des russischen Überfalls auf die Ukraine setzte die ESA diese Kooperation zunächst aus^[5] und beendete sie später endgültig. Der Marsrover Rosalind Franklin durchlief im März 2022 den Endtest und wäre damit für den Abflug am 20. September 2022 bereit gewesen. Da der Start jedoch abgesagt wurde, wird der Rover nun bei Thales Alenia Space eingelagert, bis über die weitere Zukunft des Projekts entschieden ist. Die Entscheidung liegt damit wieder alleine bei den ESA-Mitgliedsstaaten.^[6] Angedacht ist eine Kooperation mit der NASA. Aufgrund der nötigen baulichen Veränderungen wird sich ein Start allerdings mindestens bis 2028 verzögern.^[7]

Ehemals vorgesehene Mission mit Russland

Missionsverlauf

Die Nutzlast der Mission sollte aus drei Komponenten bestehen, dem Transportmodul (ExoMars Carrier Module), der Landeplattform (Kazachok) und dem Rover selbst. Dabei wurde das Transportmodul und der Rover (sowie die Mehrheit der Instrumente an Bord des Rovers) von der ESA entworfen und gefertigt, während die Landeplattform und zwei Instrumente von Roskosmos entwickelt wurden.

Bridget, ein Prototyp des ExoMars Rover bei einem Test in der Nähe des Paranal-Observatoriums in der Atacamawüste im Norden Chiles

Geplant war, dass der Rover und die Landeplattform während der Reise zum Mars vom Transportmodul gesteuert wird. Das Landemodul sollte sich mit dem Rover kurz vor dem Erreichen der Marsatmosphäre von dem Transportmodul trennen und in die Atmosphäre eintreten. Zu Beginn des Abstiegs sollte die Einheit durch einen Hitzeschild abgebremst, um dann anschließend mit Fallschirmen den Abstieg weiter zu verlangsamen. Abschließend sollten Bremsraketen die Geschwindigkeit weiter reduzieren und das Landemodul, durch Stoßdämpfer geschützt, auf der Oberfläche aufsetzen. Der Rover sollte dann die Landeplattform über zwei Schienen verlassen und mit der wissenschaftlichen Mission beginnen.^[8]

Russische Landeplattform

Modelle des Landers Kazachok und des Rovers auf der MAKS-2021 Aero Show

Nach der Planung sollte die russische Landeplattform Kazachok nicht nur den ExoMars Rover auf die Marsoberfläche transportieren, sondern anschließend auch als stationärer Lander den Mars untersuchen. Vorgesehen war eine Betriebsdauer von einem Erdjahr. Zur Energieversorgung verfügt die Landeplattform über vier mit Solarzellen bestückte Ausleger. Ihre Hauptaufgabe wäre die fotografischen Dokumentation der Umgebung und die Untersuchung von Klima und Atmosphäre. Außerdem sollte die Strahlenbelastung auf der Marsoberfläche untersucht werden, mögliches Wassereis unter der Oberfläche, sowie der Austausch von flüchtigen Stoffen zwischen der Atmosphäre und der Oberfläche. Zwei der 17 wissenschaftlichen Instrumente der Landeplattform wurden von europäischen Instituten gestellt, die übrigen von Russland. Außerdem lieferten die ESA-Staaten vier Sensorpakete für zwei russische Instrumente. Die wissenschaftliche Ausrüstung hatte eine Masse von 45 kg, bei einer Gesamtmasse der Landeplattform von etwa 830 kg.^[9]

Landezone

Die 2020 Mission Landing Site Selection Working Group (LSSWG) ist für die Auswahl der Landezone verantwortlich.^[10] Die Gebiete müssen dafür eine sichere Landung ermöglichen und zudem eine möglichst hohe Wahrscheinlichkeit für das Auffinden von organischem Material aufweisen. Hier bieten sich Gegenden rund um ehemalige Wasserstellen an, die zudem eine flache Ufer- oder Küstenlinie aufweisen, wo Sedimente leicht zu untersuchen sind. Zunächst standen vier Regionen zur Auswahl: Oxia Planum,^[11] Mawrth Vallis,^[12] Aram Dorsum^[13] und Hypanis Vallis.^[14] Während des 5. Treffens der LSSWG im November 2018^[15] wurde schließlich vorgeschlagen, Oxia Planum als Landegebiet auszuwählen.^[16][17] Die endgültige Entscheidung sollte etwa ein Jahr vor dem Start der Raumsonde getroffen werden.^[10]

Instrumente des Rovers

Der ExoMars Rover hat neun Messgeräte. Zwei davon, ISEM und Adron, wurden vom Institut für Weltraumforschung der Russischen Akademie der Wissenschaften (IKI) entwickelt.^[18]

• PanCam (The Panoramic Camera), eine Panoramakamera.
• ISEM (Infrared Spectrometer for ExoMars), ein Infrarotspektrometer um die mineralische Zusammensetzung des Bodens zu analysieren und um zusammen mit PanCam Proben für die genauere Untersuchung durch andere Instrumente auszuwählen. (IKI)
• CLUPI (Close-Up Imager), eine Kamera für Makroaufnahmen, die vorne an der Bohrvorrichtung angebracht ist.
• WISDOM (Water Ice and Subsurface Deposit Observation On Mars), ein Bodenradar um die Stratigraphie unterhalb des Rovers zu erforschen.
• Adron, ein Instrument um Wasser und Hydrate im Marsboden zu finden. Zusammen mit WISDOM soll Adron geeignete Stellen für die Entnahme von Bohrproben finden. (IKI)
• Ma_MISS (Mars Multispectral Imager for Subsurface Studies), ein Multispektralanalysegerät, das sich innerhalb des Bohrers befindet.
• MicrOmega, ein Spektrometer für mineralogische Untersuchungen.
• RLS (Raman Spectrometer), ein Spektrometer um die mineralische Zusammensetzung der Proben zu untersuchen und um Pigmente organischen Ursprungs zu finden.
• MOMA (Mars Organic Molecule Analyser), ein Gerät um Biomarker zu finden.

Siehe auch

• Chronologie der Marsmissionen

Weblinks

Commons: ExoMars Rover – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

• ExoMars Mission (2022)

Einzelnachweise