Die Crux eines Landers oder eines Rovers

Vor wenigen tagen konnte Opportunity seinen zehnten Geburtstag auf dem Mars feiern. Das ist sehr lange, alle Systeme haben längst ihre Designlebensdauer übertroffen. Zuallererst natürlich der Rover der nur drei Monate arbeiten sollte (eine Prognose basierend auf Pathfinder bei dem Staub innerhalb dieser kurzen Zeit zur Abnahme der Leistung der Solarzellen führte – glücklicherweise verstauben die höher abgebrachten Solarpaneele der Rover weniger und sie werden ab und an durch Windhosen gereinigt), dann Fahrwerk und auch Instrumente, auch wenn einige wie das RAT nicht mehr nutzbar sind. Trotzdem kommt Opportunity kaum in den Nachrichten vor, anders als der inzwischen auch Zehn Jahre den Mars umkreisende Mars Express.

Warum? Es ist die Crux der Lander, aber jedes Rovers: Während ein Orbiter in den meisten Fällen den ganzen Planeten überfliegen kann und so Dinge an verschiedenen Orten entdecken kann (mit hochauflösenden Kameras wie an Bord des MRO sogar Veränderungen wie Sanddünen, Hangabrutsche oder abgetautes Eis) verändert sich die Landschaft am Boden nicht. Ein Rover kann zwar sich vom Landeort entfernen, doch wenn er wie Opportunity inzwischen 35 km weit gefahren ist. Er ist in einer weiten Ebene gelandet und bis auf einige Einschlagskrater sieht die auch in einigen Kilometern Entfernung noch gleich aus.

Das mag nun für die Bilder gelten, doch wie sieht es beiden anderen Instrumenten aus? Etwas besser, aber nicht fundamental. Man kann mit Spektrometern oder direkten Probennamen die chemische Zusammensetzung einzelner Steine oder Felsen bestimmen. Solche  mit einer vom Rest abweichenden Zusammensetzung kann man auch in einer Schwemmebene finden, entweder durch frühere Fluten mitgetragen oder durch Einschläge aus dem Untergrund freigelegt und sie können von dem sonst gleichförmigen Material abweichen. ansonsten zeigte sich der Landeplatz von Opportunity mehr oder wenig auch chemisch eintönig, was jetzt nicht so verwunderlich ist, es war ja mal ein überschwemmtes Gebiet, da haben die fluten die Sedimente überall gleich verteilt.

Doch ohne Tektonsiche Aktivität wird die Zusammensetzung der meisten Gebiete nicht groß variieren sein. Mehr Variation wird man in Gelände erwarten das durch Naturgewalten verändert wurde, auf dem Mars wären dies das Valles Marineris oder das chaotische Gelände, doch aus Sicherheitsgründen wird man dort nicht landen können.

Was folgert daraus: die Forderung nach mehr Mobilität. So wie es bisher läuft wird es nicht gehen. Heute bewegt sich ein Rover nur einige Meter, wenn das Gelände absolut flach und ohne Hindernisse ist auch bis zu 100 m. Danach wird von der Bodenkontrolle eine neue Route auf Basis der ermittelten Aufnahmen ermittelt. Damit man von einem sicheren Landeplatz zu einem interessanten, aber riskanten Gebiet aufbrechen kann wird man aber viel größere Strecken zurücklegen müssen. Dafür muss der Rover viel autonomer sein und selbst die beste Strecken finden können. Es besteht Hoffnung das man dieses Problem lösen kann, den für das Militär werden Roboter entwickelt, die genau das können müssen. Ob man aber dass Regime ändert? Ich wette spätestens wenn man in unwegsamen Gelände angekommen ist wird es vorbei mit der Autonomie sein. Früher war man da optimistischer, wenn ich da in ein älteres Buch schaue finde ich dort den Vorschlag für einen Post-viking Rover der täglich bis zu 500 m und in 6 Monaten 50 km zurücklegt – mehr als Opportunity in 10 Jahren schaffte….

Die Lösung könnte es sein in die Luft auszuweichen. Doch das ist gerade beim Mars sehr schwierig. Der Bodendruck ist bei Normal-Null (es gibt ja keine Meeresoberfläche) bei 6,1 mb – einem 160-stel des irdischen auf Meereshöhe Das macht sowohl das Segeln (mit oder ohne antrieb) wie auch Ballons schwierig. Die Dichte der Atmosphäre liegt im Mittel so hoch wie auf der Erde in 30 bis 34 km Höhe. Um dorthin zu gelangen braucht man riesige Ballons mit Helium gefüllt, was auf dem Mars ausscheiden wird, dort denkt man eher an Segler oder Heißluftballons (Solarballons). An der Umsetzung habe ich meine Zweifel.

Eher umsetzbar dürfte es auf dem Titan sein, auch wegen der großen Dichte. Da man nicht richtig durch die Atmosphäre schauen kann wäre dort ein Lander auch sinnvoll, aber es ist auch aufwendig dorthin zu kommen, auch wenn die Landung ziemlich einfach ist, wie auch Huygens bewies.

Trotzdem sind weitere Lander geplant. Das europäisch-russische Exomarsprojekt (falls es mal dazu kommt), 2016 Insight, ein stationärer Lander, ähnlich Phoenix und 2020 oder 2022 ein Nachbau vom MSL. Alles was nach 2016 geplant ist muss man als offen ansehen, so findet man auf den NASA Webseiten z.B. noch die Beteiligung an Exomras, obwohl da die NASA letzte Jahr ausstieg.

5 thoughts on “Die Crux eines Landers oder eines Rovers

  1. Eine andere Loesung waere natuerlich die von Dir eher fuer ueberfluessig gehaltene Bemannte Raumfahrt, denn da koennte der Pilot einfach in der Kanzel sitzen und das Ding vor Ort durch die Canyons steuern 😉

  2. Statt einer Astronautenmannschaft könnte man aber einige Dutzend, wenn nicht gar hundert Sonden schicken, die über den ganzen Planeten verteilt sind.

  3. Erstens bekommt man für unbemannte Missionen nicht das Geld wie für bemannte, also reden wir vielleicht über 10 Missionen. Zweitens würde sich eine bemannte Marsmission als Gesamtprojekt sicher über 10 eher 15-20 Jahre hinziehen, da kann man dann schon jedes Startfenster zwei Sonden losschicken und kommt so auf 10 und 2 Sonden pro Startfenster gab es schon öfters….

  4. Bleibt doch mal realistisch. Es wird zwar ständig von bemannten Marsflügen geredet, aber das war es dann schon. Nur das dafür nötige Geld will Niemand locker machen. Möglicherweise könnte sich das ändern, wenn die ersten Chinesen auf dem Mond rumlaufen.

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