Beagle 2

Beagle 2 war die Landeeinheit der Mars Express-Mission der ESA. Sie wurde unter der Leitung von britischen Universitäten entwickelt und konstruiert. Beagle 2 ist wahrscheinlich in der Nacht vom 24. Dezember auf den 25. Dezember 2003 nach einem 5-tägigen Flug auf der Marsoberfläche gelandet. Da kein Funkkontakt zur Sonde hergestellt werden konnte, wurde sie am 11. Februar 2004 für verloren erklärt.

Der Name “Beagle” geht auf das Expeditionsschiff HMS Beagle zurück, mit dem Charles Darwin eine fünfjährige Expedition durchführte, um die Küstenlinie Südamerikas zu kartieren.

Geplanter Missionsverlauf

Beagle 2 besaß keinen eigenen Antrieb und war während der Sinkphase von der Erde aus nicht steuerbar. Die Landeeinheit erhielt die Energie für den Flug aus der Bewegung seiner Muttersonde Mars Express. Nachdem für acht Stunden kein Kontakt zu der Sonde möglich war, erfolgte die Abkopplung planmäßig am 19. Dezember 2003.

Der Lander hatte ein Hitzeschild zum Schutz während des Eintritts in die Mars-Atmosphäre. Die Geschwindigkeit sollte sich in dieser Phase von rund 20.000 Kilometern pro Stunde auf 1200 Kilometer pro Stunde reduzieren. Am Hitzeschild wurden zu diesem Zeitpunkt Temperaturen von bis zu 1700 Grad Celsius erwartet.

Es war geplant, dass sich in einer Höhe von rund sieben Kilometern ein erster Fallschirm öffnen sollte, der die Geschwindigkeit weiter auf 335 Kilometer pro Stunde abbremst. In 2,6 Kilometer sollte dann der Hauptfallschirm geöffnet werden. 275 Meter über dem Boden – die Landeeinheit hätte nun eine senkrechte Geschwindigkeit von 56 Kilometern pro Stunde und eine horizontale Geschwindigkeit von 129 Kilometern pro Stunde gehabt – sollten die Gas-Airbags gefüllt werden. Dieser Vorgang wäre in 200 Metern Höhe abgeschlossen gewesen.

Das Airbag-System sollte den mit ca. 50 bis 60 Kilometern pro Stunde auf den Marsboden auftreffenden Lander während des Aufpralls schützen. Das britische Landesystem besaß im Gegensatz zu den Landesystemen der amerikanischen Mars Exploration Rover Spirit und Opportunity keine Bremsraketen, die die horizontale und vertikale Geschwindigkeit kurz vor dem Aufsetzen nochmals reduzierten. Auf dem Marsboden an- und zum Stillstand gekommen, sollten die Airbags abgetrennt werden.

Nach der Landung sollte das Landegerät mittels eines Bohrers (PLUTO, PLanetary Underground Tool) bis zu drei Bodenproben aus bis zu 1,5 Meter Tiefe aus dem Marsboden holen und sie direkt vor Ort untersuchen. Durch die Analyse der Verbrennungsgase des Marsbodens sollte nachgewiesen werden, ob es Leben auf dem Mars gibt oder gab. Neben anderen Instrumenten waren noch Panoramakameras und ein Steinschleifgerät an Bord.

Verlust der Sonde

Nach der Abtrennung konnte jedoch kein Funksignal von Beagle 2 empfangen werden. Am 11. Februar 2004 wurde in einer Pressemitteilung der ESA offiziell Beagle 2 für verloren erklärt. Die ESA und Großbritannien kündigten eine gemeinsame Untersuchung über die Ursachen des Verlustes an. Die Ergebnisse der Untersuchung sollen in zukünftige Missionen einfließen. Vorsitzender des Untersuchungsgremiums ist ESA-Generalinspekteur René Bonnefoy.

Über die Ursachen des Verlustes kann nur spekuliert werden. Als Ursachen für die nicht geglückte Kontaktaufnahme zu Beagle 2 sind mehrere Gründe möglich:

Der Hitzeschild hatte einen Defekt. Dadurch wäre die Sonde beim Eintritt in die Marsatmosphäre verglüht.
Der Fallschirm oder die Airbags sind ausgefallen, die Sonde wäre zerschellt.
Nach einer geglückten Landung haben sich die Sonnenkollektoren, unter denen sich die Antenne befindet, nicht aufgeklappt.
Die Borduhr hat sich durch die Erschütterung des Aufpralls verstellt. Die Borduhr ist für die Kontaktaufnahme mit den Sonden Mars Express und Mars Odyssey verantwortlich.
Die Landeeinheit ist in einem Krater gelandet und kann Aufgrund der Topographie keine Signale zu den Orbitern oder direkt zur Erde schicken.
Es ist weiterhin auch nicht auszuschließen, dass der Lander den Planeten möglicherweise überhaupt ganz verfehlt hat. Die nachträgliche Suche auf Bildern aus der Umlaufbahn war bisher ergebnislos (es wird weiter gesucht), wobei zu bedenken bleibt, dass die Größe des Landers oder weiterer Teile wie Hitzeschild, Airbags und Fallschirm eben gerade an der Auflösungsgrenze verfügbarer Aufnahmegeräte liegt und eine Entdeckung eigentlich nur an der Landestelle direkt zu erwarten gewesen wäre. Die Untersuchung der letzten vom Lander gemachten Bilder kurz nach dessen Ablösung vom Mutterschiff haben nachträglich ein unerwartetes kleines, neben der Landekapsel schwebendes Objekt erkennen lassen, das, wenn es kein Bildfehler ist, darauf hinweisen könnte, dass eine Fehlfunktion des für die Abstoßung des Landers verantwortlichen Federmechanismus vorgelegen haben könnte und die vorausberechnete Bahn zum Planeten daher nicht eingehalten werden konnte.

Die wahrscheinlichste Variante wird in der unsteten, dünnen Atmosphäre des Mars zu suchen sein. Zum Zeitpunkt der Landung war der Luftdruck am Landeort um etwa 25% geringer als erwartet, was bewirkt haben könnte, dass die Sensoren über den Bordcomputer den Befehl zur Öffnung des Fallschirms zu spät oder auch gar nicht gegeben hatten und die Sonde tatsächlich auf der Oberfläche zerschellt ist.

Den wahren Grund für das Scheitern der Beagle-2-Mission zu ermitteln, wird nicht mehr möglich sein. Über die gesamte Abstiegsphase liegen keinerlei Telemetriedaten vor, die näheren Aufschluss über die Ursache der Probleme geben könnten. Ein ähnliches Problem hatte die NASA im Jahr 1999, als der Mars Polar Lander bei der Landung verloren ging. Die Ursachen für den Verlust sind bis heute nicht eindeutig aufgeklärt. Die NASA hat jedoch Konsequenzen aus dem Totalverlust gezogen und die Landesysteme der Mars Exploration Rover modifiziert. Diese senden während der sechsminütigen Landephase 36 verschiedene Tonsignale aus, mit denen sie die Ausführung einzelner Aktionen, wie z. B. das Öffnen des Landefallschirms, bestätigen. Auf diese Weise hätte bei Problemen die Ursache eines Fehlers besser eingegrenzt werden können. Die Landung beider Rover war jedoch erfolgreich.

Fazit

Die Beagle 2-Mission war ein ehrgeiziges europäisches Projekt, das unter enormen Zeitdruck mit einem sehr kleinen Etat von nur 30 Millionen Euro realisiert wurde. Treibende Kraft des Projekts war Colin Pillinger, Professor an der Fernuniversität im englischen Milton Keynes. Er überzeugte in hartnäckiger Überzeugsarbeit die ESA davon, den nur 57 Kilogramm wiegenden Beagle mit auf die Reise zum Mars zu nehmen.

Die Mission war im doppelten Sinn ein gefährliches Projekt. Zum einen hatte die ESA keinerlei Erfahrung mit Landungen von Sonden und zum anderen war in dieser Form noch nie vorher versucht worden, mit nur einer Mission einen Orbiter (Mars Express) und einen Lander (Beagle 2) zum Mars zu bringen. Während des Abkopplungsmanövers hatte die Muttersonde Mars Express Kollisionskurs mit dem Mars und konnte keine Befehle vom ESA-Kontrollzentrum ESOC empfangen, weil die Antenne während dieses Manövers nicht auf die Erde ausgerichtet werden konnte.

Nach der Landung bzw. nach der Funkstille von Beagle 2, wurde in den deutschsprachigen Medien sehr negativ über die Mission berichtet. Es waren Überschriften wie „PR-Crash auf dem Mars“ oder „Fehlschlag auf dem Mars“ zu finden. Betrachtet man die Liste der Marsmissionen, wird klar, dass die Geschichte der unbemannten Raumfahrt zum Mars immer wieder von Rückschlägen und Totalverlusten gekennzeichnet ist. Nur rund ein Drittel aller Missionen haben den Mars erreicht. Die Geschichte des europäischen Airbus-Konsortiums hat gezeigt, zu welchen Leistungen die europäische Zusammenarbeit im Stande ist. Beagle 2 war der erste europäische Versuch, auf dem Mars zu landen.

Ausblick

Der britische Projektleiter Professor Pillinger aus Camden Town, London, plant bereits einen weiteren Versuch mit einem verbesserten Modell des Beagle 2 zum Zeitpunkt des nächsten ‚Anflugfensters‘ im Jahre 2007. Insbesondere wird die oben ausgeführte Verfolgung der Abstiegsphase des Landers mittels Telemetrie ein wichtiges neues Element sein. die Sonde müsste hierfür so umgebaut werden, dass die Antenne außen liegt und nicht wie bisher erst ausgefahren werden kann, wenn das Landegerät nach der Landung bereits aufgeklappt am Boden liegt. Dieser Versuch wird von der Verfügbarkeit ausreichender Finanzmittel abhängen. Ein späterer Versuch scheidet wohl deshalb aus, weil im Rahmen des Aurora-Projektes für das Jahr 2009 bereits eine Mission mit Sonden ähnlich den US-amerikanischen Rovern MER-A und MER-B geplant ist.

Weblinks

Siehe auch: Liste der unbemannten Raumfahrtmissionen