ExoMars

ExoMars-Modell auf der ILA 2006 (Berlin)

ExoMars ist ein geplanter europäischer Mars-Rover, der im Rahmen des Aurora-Programms 2013 als eine Flagship mission gestartet werden soll. Zunächst erwog man den Rover 2011 mit einer Sojus-2-Rakete von Kourou aus zu starten, die Landung sollte zwei Jahre später (2013) erfolgen. Im November 2006 verschob die ESA den Starttermin auf 2013, um mehr Zeit zur Entwicklung von Schlüsseltechnologien zu haben. Die Reise zum Mars soll nun nur ein Jahr dauern und die Landung schon 2014 erfolgen. Die Kosten der Mission sollen etwa 600 Millionen Euro betragen.

Die Startmasse der Raumsonde, bestehend aus einer Vorbeiflugsonde und einer Landesonde, soll 1.500 kg betragen, davon sollten circa 850 kg auf dem Mars landen. Der Rover selbst sollte 190 kg wiegen, dies ist etwa die Größenordnung eines MER-Rovers. Die Raumsonde soll bei Alcatel Alenia Space gebaut werden. Beim Treffen des Europäischen Weltraumrates im Dezember 2005 wurde die Finanzierung der Sonde beschlossen, an der sich Deutschland mit 86 Millionen Euro beteiligen wird. In diesem Rahmen werden seit Januar 2006 die Räder des Rovers vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt in Köln-Porz entwickelt.

2006 wurde darüber nachgedacht, statt der Vorbeiflugsonde einen Orbiter zu starten: Dies würde eine von den NASA-Raumsonden (speziell MRO) unabhängige Kommunikation mit der Erde sowie die Mitnahme eines Instrumentenpakets von etwa 30 kg Masse in den Marsorbit erlauben. Der Ausfall des US-Orbiters Mars Global Surveyor im November 2006 bekräftigte diese Gedanken zusätzlich. Um aber einen zusätzlichen Orbiter starten zu können, muss der Start mit einer Ariane 5 erfolgen. Dafür wären zusätzliche 175 Millionen Euro für die Entwicklung des Orbiters und die stärkere Trägerrakete nötig.

Missionsziele

Die Hauptziele der ExoMars-Mission sind:

• die biologische Umwelt des Marsbodens studieren und dort nach früherem oder gegenwärtigem Leben suchen
• das Erkennen von Gefahren, die bei einer bemannten Marslandung von Bedeutung sein könnten
• die allgemeinen Erkenntnisse über den Mars steigern

Des Weiteren sollen für ExoMars unterschiedliche Technologien entwickelt werden. Diese Technologien sind ebenfalls für spätere unbemannte und bemannte Missionen von Bedeutung. Diese sind:

• Landung von schweren Nutzlasten auf dem Mars
• Stromversorgung durch Solarzellen auf der Marsoberfläche
• Mobilität auf der Marsoberfläche
• Rendezvous in der Marsumlaufbahn

Wissenschaft

Die wissenschaftliche Nutzlast Pasteur enthält mehrere Instrumente, um die verschiedenen Aspekte der Marsumwelt zu studieren. Der gegenwärtige Stand der Wahl der Instrumente gemäß dem Pasteur Progress Letter 4 [1] wird im Folgenden beschrieben:

Panoramische Instrumente

Instrumente, die eine Rundum- und eine Langstreckenuntersuchung ermöglichen, einige davon in die Gesteinschichten gerichtet.

• Panoramisches Kamerasystem
• IR-Spektrometer
• Bodendurchdringender Radar
• Permittivity Probe – Suche nach oberflächennahem Eis und Wasser
• Neutronenstreuung – Suche nach oberflächennahem Eis und Wasser
• Radon Exhalation – Suche nach oberflächennahem Eis und Wasser

Kontakt-Instrumente

Diese Instrumente werden zum Studium der Oberfläche und des Gesteins mittels eines direkten Kontakts eingesetzt.

• Kamera für Nahaufnahmen
• Mößbauer-Spektrometer
• Bohrsystem, welches Bodenproben aus bis zu zwei Metern Tiefe fördern soll

Analytische Labor-Instrumente

Diese Instrumente befinden sich im Inneren des Rovers und werden zum Studium eingesamelter Proben eingesetzt.

• Mikroskop
• Raman/LIBS
• Mars Organics Detector (MOD)
• kombiniertes AP-MALDI-MS mit einem GC-MS – Suche nach organischen Molekülen (MOMA)
• Life Marker Chip – Erkennen von Spuren möglichen früheren oder heutigen Lebens
• Mars Oxidant Sensor (MOI)
• X-Ray Diffractometer (XRD) – Mineralogie

Gefahren/Umweltinstrumente

Werden zum Studium der Umwelt des Mars genutzt.

• Ionising Radiation Sensor – Misst kosmische und Sonnenpartikel
• UV Spektrometer
• Dust Instrument Suite
• Environmental Package – Studium des Wetters

Weblinks

• http://www.esa.int/SPECIALS/Aurora/SEM1NVZKQAD_0.html – Aurora Flagship Missionsseite (einschließlich ExoMars) (englisch)
• http://www.esa.int/SPECIALS/Aurora/SEMNGYXEM4E_0.html – ExoMars-Pasteur Progress Letters (englisch)
• ftp://ftp.estec.esa.nl/pub/aurora/Rover/PPP-IDD.pdf – Pasteur Payload Package-Instrument Definition Document (PDF-Datei; 5,6 MB) (englisch)
• Interview mit einem Projektwissenschaftler von ExoMars im Astrobiology Magazine Teil 1 und Teil 2

Siehe auch: Liste der unbemannten Raumfahrtmissionen

Marssonden

„Mars“-Raumsonden (1960–1973) | Mariner 3,4,6–9 (1964–1971) | Zond 2 (1964) | Viking 1,2 (1975) | Fobos 1,2 (1988) | Mars Observer (1993) | Mars Global Surveyor (1996) | Mars 96 (1996) | Mars Pathfinder mit Sojourner (1996) | Nozomi (1998) | Mars Climate Orbiter (1998) | Mars Polar Lander mit Deep Space 2 (1999) | 2001 Mars Odyssey (2001) | Mars Express mit Beagle 2 (2003) | Mars Exploration Rover mit Spirit (2003) und Opportunity (2003) | Mars Reconnaissance Orbiter (2005) | Phoenix (2007) | Phobos-Grunt (2011) | Yinghuo-1 (2011) | Curiosity (2011) | Mars Orbiter Mission (2013) | MAVEN (2013) | ExoMars Trace Gas Orbiter (2016) | Schiaparelli (2016) | InSight (2018) | al-Amal (2020) | Tianwen-1 mit Zhurong (2020) | Perseverance mit Ingenuity (2020)

Kursiv geschriebene Missionen sind aktiv.

Geplante Missionen
Escapade (2025–2026) | Martian Moons Exploration mit Idefix (2026) | Tianwen-3 (2028) | ExoMars Rosalind Franklin (frühestens 2028)

Gestrichene Missionen: Mars Surveyor 2001 | Mars Telecommunications Orbiter | Mars Science and Telecommunications Orbiter | P5A | Red Dragon | diverse Probenrückführmissionen

(Siehe auch: Liste künstlicher Objekte auf dem Mars | Chronologie der Marsmissionen)

Satelliten und Raumsonden mit Beteiligung der ESA