Medienwirksame Raumfahrt

Heute wieder ein Gastbeitrag von Thierry Gschwindt

Wie viele hier schon wissen, lässt das Interesse für Raumfahrt bei normalen Leuten im Allgemeinen schnell nach, sodass immer hinterfragt wird, wieso man zig Milliarden dafür ausgeben soll: Man hat ja auf der Erde genug Probleme. In der Anfangszeit der Raumfahrt konnte man viele Leute beeindrucken, indem große Erstleistungen vollbracht wurden. Um die Leute zu begeistern, müssen die Mission etwas spektakulärer sein, und die Bilder die herauskommen, sollten so herausragend sein, sodass eine große Allgemeinheit sie danach kennt, und schließlich in jedem Schulbuch übers Sonnensystem landen.

Ein neuer Ansatz wäre, dass die Bilder nicht frei zugänglich wären, sondern dann aufgearbeitet als z.B. IMAX-Film verkauft werden. Man geht schließlich in ein IMAX-Kino um die Filme zusehen, als ob man dort wäre. Später könnten die Filme und Bilder auch über andere Kanäle verkauft werden. Mit geeignetem Marketing ließen sich so vielleicht ein Teil der Missionskosten zurückholen. Um die Forschung nicht lahm zulegen, würden die Daten immer noch frei zu Verfügung gestellt, allerdings müssten die betroffenen Institute NDAs unterschreiben, dass sie die Bilder nicht vor einem bestimmten Zeitpunkt veröffentlichen. Instrumente, die keine Bilder generieren, wären immer noch frei verfügbar. Den Leute interessiert es ja nur, wie es aussieht, wenn man selbst dort wäre. Veröffentlicht man Falschfarbenbilder, kommt es leicht vor, dass man glaubt, es sehe so aus, wenn man dort ist.

Im Folgenden sollen die verschiedenen möglichen Ziele unter diesen Gesichtspunkten betrachtet werden. Bemannte Mission werden nicht betrachtet. Alle Missionen sind in der Flagship-Klasse, also mehr als eine Milliarde Dollar. Als Instrument ist eine hoch auflösende Kamera Pflicht, die auch Video mit üblichen Framerates machen kann (25 fps oder mehr). Die Übertragung des Videos kann auch stark komprimiert erfolgen. Einzelne Frames können nachträglich unkomprimiert übertragen werden.

Weitere Instrumente werden nach wissenschaftlichen Kriterien gewählt ausgewählt.

Um möglichst viele Ort zu besuchen, sollte die Mobilität möglichst groß sein, d.h stationäre Ladern fallen aus. Auch sollte die Missionsdauer genug lang sein, um genug Bildmaterial zu sammeln. Einfache Landesonden, wie Huygens, sind nur bedingt einsetzbar.

Merkur

Auf dem Merkur lässt sich keine spektakuläre Mission machen: Für den normalen Betrachter ist dies nur ein weiterer Gesteinsplanet, der aussieht wie der Mond. Die technischen Tricks, die man braucht, um überhaupt so eine Mission durchzuführen, sind schwierig zu vermitteln.

Venus

Falls man es schaffen könnte einen aktiven Vulkan auf der Venus zu finden, könnte man eine spektakuläre Mission aufstellen. Das wäre dann ein Fluggerät, das um den Vulkan fliegen kann. Zusätzliche Instrumente könnten Spektrometer oder Chromatograph sein. Das große Problem ist die Kühlung, aber es gibt Vorschläge für Stirling gekühlte Rover. Vielleicht ließe sich das abwandeln. Falls es Fortschritte in Elektronik auf Diamantbasis gibt, wäre das auch hilfreich, da diese Bauteile bei höheren Temperaturen noch liefen. Aber dies wird noch einige Jahre dauern, und noch länger um weltraumtauglich zu sein.

Eine andere Methode wäre, dass das Fluggerät in großer Höhe verweilt, wo die Temperatur moderat ist, und noch Licht scheint, sodass die Solarzellen Batterien laden können. Danach geht es in den Sturzflug und man versucht so schnell wie möglich runter zu fliegen. Dreht ein paar Kreise, macht seine Bilder, und fliegt so schnell wie möglich wieder rauf.

Das Fluggerät muss natürlich immer auf der Tagseite bleiben.

Mond

Auf dem Mond lässt sich nichts mehr medienwirksames machen, außer weitere Personen dort zu landen.

Mars

Bis jetzt wurden vor allem sichere Landeplätze angeflogen, die meistens eher langweilig sind. Mit einer Weiterentwicklung der MSL-Landstufe könnte man auch gefährlichere Gebiete anvisieren, oder zu mindest möglich nah dran landen. Der Rover sollte ein Zwischending sein, zwischen dem MSL und den MERs. Vor allem ist die nukleare Energieversorgung ein Knackpunkt, da man die Generatoren lieber für Missionen ins äußere Sonnensystem verwenden sollte.

• Valles Marinensis: Wenn man vom Mars erzählt, kommt ziemlich schnell dieser riesige Canyon, von dem es heißt der Grand Canyon ist eigentlich nur kleines Tal im Vergleich. Die Bilder würden definitiv viele begeistern, wissenschaftlich gibt es sicher auch viel zu holen. Wegen der Steilwände wäre die Kommunikation schwieriger, deshalb wäre es von Vorteil einen Orbiter im hohen Orbit zu haben, der die Daten zu Erde weiter leitet.

• Eine ähnliche Mission könnte man zum Olympus Mount planen. Das schwierige hier ist die Landung in großer Höhe, es sei den man will den ganzen Vulkan hochfahren, was schnell mehrere hundert Kilometer sind.

Jupiter

Im Jupitersystem gibt meiner Ansicht nach drei Missionen:

• Ein automatisches U-Boot in den Ozean von Europa (oder eines andere Mondes). Die Idee, dass man dort außerirdische Lebewesen finden könnte, sollte eigentlich das große Geld springen lassen. Denn man braucht mehrere Komponenten: Orbiter zur Datenübertragung sowie globale Datenerfassung, Lander die Kommunikation aufrechterhalten, Schmelzsonde sowie das eigentliche U-Boot. Eigentlich Herausforderung wird das U-Boot sein, da es größtenteils autonom sein muss. Falls sich das Leben auf dem Grund des Ozeans abspielt, muss es die Möglichkeit haben, mehrere Kilometer tief zu tauchen. Da aber auf Europa die Gravitation schwächer ist, nimmt der Druck des Wassers weniger schnell als auf der Erde.

Die Entwicklung des U-Boots würde sicher auch der Erforschung auf der Erde helfen: Man hätte dann automatische U-Boote, die quasi die Meere abfahren, und möglichst viele Daten sammeln. Nach einer bestimmten Zeit tauchen sie auf, die senden die Daten. Falls man etwas Interessantes finden würde, kann man dann die Stelle genauer erforschen.

Als Instrumente für das U-Boot wäre neben obligatorischen Kamera, eine Mikroskop Kamera, Mikrofone, Sonar sowie diverse Instrumente um das Wasser zu analysieren. Für den Fall von größeren Lebensformen sollte ein Fangsystem mitgeführt werden.

• Ein Rover auf Io. Das bedeutet man braucht ein extremes strahlenresistentes Design. Also die Elektronik kann auch aus strahlengehärteten Bauteile bestehen, diese müssen dann in dicken Aluminium (oder vielleicht Blei) Gehäuse platziert werden. Die Redundanz muss auf die Spitze getrieben werden: mindestens dreifache Redundanz, wenn nicht vierfach oder mehr. Neben der Kamera braucht es ein Spektrometer sowie Instrumente zu Analyse des Bodens. Zusätzlich wird ein Orbiter zur Datenübertragung benötigt. Der Orbiter kreist außerhalb des Strahlungsgürtels. Vermutlich ist eine Laserkommunikation notwendig, da die Elektronik einer Antenne beschädigt werden könnte.

Der Rover würde dann in Reichweite eines Vulkans landen, und sich langsam diesem annähern. Mit den richtigen Instrumenten könnten auch die Schwefellavaströme analysiert werden.

• Ein Fluggerät in die Jupiter-Atmosphäre. Es bestünde aus einem nuklear betriebenen Flugzeug, das die obere Atmosphäre durchfliegt und dabei Daten sammelt. Es gab schon eine Galileo-Kapsel, aber die Daten waren nicht repräsentativ, da sie nur von einem Punkt kamen. Schwierig am Ganzen ist die Steuerung in unbekannte Windverhältnisse.

Saturn

Im Saturnsystem sind die Monde wieder auf dem Programm, sowie die Ringe.

• Ringorbiter. Bis jetzt gibt es nur Bilder von den Ringen von weit weg, sodass man die einzelnen Elemente nicht sieht. Bei dieser Mission würde die Raumsonde, einen Orbit innerhalb der Ringe einschlagen, sodass man die einzelnen Elemente anschauen, und gegebenenfalls drauflanden kann. Bei kleinen Brocken, braucht es keine speziellen Vorkehrungen dafür. Die Sonde müsste aber mit einem Kollisionserkennungsprogramm ausgestattet sein, dass es ermöglicht schnell den Kurs zu ändern, falls ein Brocken die Bahn kreuzen würde.

• Enceladus Rover. Ein Rover von der MSL-Klasse wird in der Nähe des Südpols bei den Geysiren abgesetzt. Er nährt sich langsam diesen. Es gab schon in einige Fernsehsendungen Beschreibungen unterlegt mit CGI Bilder davon. Es hieß, dass die Geysire bis in den Weltraum hinaufschießen, etwas, dass man noch nie gesehen hat. Im Gegenlicht fotografiert gibt das sicher schön Aufnahmen. Mit geeigneten kann das Wasser auch direkt analysiert werden.

• Titanoberflächenmission. Hier gibt es zwei Alternativen. Entweder einen Ballon oder Zeppelin, der ein paar Kilometer über den Boden kreist, sowie ab und zu mal landet, um Boden oder Gewässer zu analysieren. Die andere wäre ein amphibischer Rover, der an Land fahren kann, sowie in einem Methangewässer schwimmen kann. Es besitzt auch ein Antriebssystem für das flüssige Medium, entweder Propeller oder der Räder können auch als Schaufelräder benutzt werden. Der Rover wäre eine bessere Alternative als die vorgeschlagene TIME Mission, die eher eine bessere Boje auf einem der Titanseen landen will. Der Rover könnte auch die Methanflüsse untersuchen oder vielleicht sogar Methanwasserfälle filmen.

Der Rover könnte ähnlich dem MSL gebaut werden. Allerdings müsste die Isolation verbessert werden, damit der die Elektronik nicht ausgekühlt. Gegebenenfalls wäre vielleicht ein zweiter RTG nötig, um genug Wärme zu produzieren. Zusätzlich bräuchte der Rover großen Scheinwerfer, um auch in die siebentätigen Nacht arbeiten zu können.

Uranus und Neptun

Leider weiß man über beide Planeten noch zu wenig, um ein interessantes Objekt anzusteuern. Zuerst sind Orbiter Missionen à la Cassini nötig.

Pluto und Kupier Gürtel

Leider ist technisch noch nicht möglich die Objekte innerhalb vernünftiger Zeit zu erreichen, um einen Orbit einschlagen zu können.