Am 19. Oktober 2016 erreichte die ExoMars 2016 Mission den roten Planeten. Am selben Tag sollte der Lander Schiaparelli, der sich bereits am 16. Oktober vom Trace Gas Orbiter (TGO) abgekoppelt hatte, weich auf dem Mars landen. Die guten Nachricht, Schiaparelli hat bis kurz vor der geplanten Landung Daten gesendet, die eine exakte Rekonstruktion der Ereignisse ermöglichen und ist wohl innerhalb der vorgesehenen 100 x 15 km großen Ellipse auf der Mars angekommen. Die schlechte Nachricht, bei Erreichen der Marsoberfläche betrug seine Geschwindigkeit noch etwa 300 km/h. (Update 25. Oktober 2016)
Autor: Star-Light, Quelle: ESA.
Dabei hatte alles so schön begonnen. Die ExoMars 2016 Mission ist eine gemeinsame Mission der ESA und der russischen Weltraumbehörde Roskosmos. Sie besteht aus zwei Teilen, dem Trace Gas Orbiter (TGO), sowie Schiaparelli. So heißt der „Entry, Descent and Landing Demonstrator“ (EDL), dessen wichtigste Aufgabe darin besteht weich auf dem Mars zu landen. Er ist benannt nach dem italienischen Astronom Giovanni Virginio Schiaparelli. Mit ihm werden die Verfahren und Technologien getestet, die 2020 für einen kontrollierten Abstieg und die weiche Landung eines Rovers auf dem Mars notwendig sind. Dazu gehören ein Hitzeschild, ein Fallschirm, Bremsraketen sowie eine Art „Knautschzone“, die die Energie beim Aufsetzen aufnehmen soll.
(Bild: ESA)
Die ESA stellte sich die Landung von Schiaparelli folgendermaßen vor: Nach dem Eintritt in die Marsatmosphäre soll die Sonde selbständig auf dem Mars landen, denn Funksignale benötigen zu diesem Zeitpunkt schon über neun Minuten, was ein Eingreifen des Kontrollzentrums in Darmstadt unmöglich macht. Nachdem der Lander mit rund der achtfachen Geschwindigkeit einer Gewehrkugel (ca. 21,000 km/h) in die Atmosphäre eingetreten ist, soll er in etwa 6 Minuten auf maximal Radfahrergeschwindigkeit abgebremst werden.
Dies geschieht als erstes durch die Reibung des Hitzeschildes in der Marsatmosphäre, der bis zu 1.750 Grad aushalten soll. Geht alles nach Plan ist die Sonde dann noch circa 1.800 km/h schnell, wenn sich in rund 11 km Höhe ein Überschallfallschirm öffnet, der die Sonde bis auf etwa 250 km/h abbremst. Kurz nach dem Öffnen des Schirms wird der vordere Hitzeschild abgeworfen, eine Kamera macht ab diesem Zeitpunkt regelmäßig ein Foto von der vor ihr liegenden Marsoberfläche.
In der letzten Phase der Landung werden der hintere Hitzeschild und der Fallschirm abgeworfen und neun mit Hydrazin angetriebene Bremstriebwerke übernehmen. Sie sollen den Lander knapp über dem Boden in einen kurzen Schwebezustand bringen bevor sie abschalten und der Lander mit maximal 18 km/h aufsetzt. Die schon erwähnte „Knautschzone“, eine verformbare Struktur, fängt die Bewegungsenergie auf und wandelt sie in Verformungsenergie um. Schiaparelli ist gelandet. Soviel zur Theorie.
(Bild: ESA)
In der Praxis ist es dann wohl nicht ganz so abgelaufen, wie die ESA auf Ihrer Homepage am 20. Oktober 2016 schreibt. Der ESA standen während der Landung verschiedene Informationsquellen zur Verfügung, um die Landung zu verfolgen. Zum einen diente der TGO als Relaissatellit, was er auch bei zukünftigen Missionen sein soll. Sowie ebenfalls das Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) in der Nähe von Pune (Indien). Beide verloren das Signal von Schiaparelli kurz vor der geplanten Landung. Die Daten werden zur Zeit noch analysiert. Die ESA geht davon aus mit den gewonnen Daten die entscheidenden Minuten des Abstiegs nachvollziehen zu können. Das ist letztlich die gute Nachricht und ein wichtiger Teilerfolg. Die Daten werden dazu beitragen den geplanten Marsrover 2020 sicherer auf den Mars zu bringen.
Erste Ergebnisse der Datenauswertung deuten darauf hin, dass bis zum Abwurf des vorderen Hitzeschildes alles nach Plan lief, der Abwurf des hinteren Hitzeschildes und des Fallschirms scheint zu früh erfolgt zu sein. Die Triebwerke haben wohl kurz gezündet, aber zu früh abgeschaltet. So schlug die Sonde wohl mit hoher Geschwindigkeit auf den Marsboden auf, dabei könnten die Treibstofftanks der Triebwerke explodiert sein. Erste Fotos aus dem Orbit vom MRO lassen dies vermuten. Neue Bilder in hoher Auflösung werden hier wohl für mehr Klarheit sorgen.
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