Meine Gedanken zur optimalen Marsbodenprobenbergung

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Die NASA hat wieder mal ihre aktualisierten Pläne für die Marsbodenprobengewinnung vorgestellt. Wieder einmal, weil sie dass alle paar Jahre macht und nimmt man die ersten, die 1997 zum Start von MGS und Pathfinder vorgestellt wurden, dann hätten wir schon lange Bodenproben vom Mars. Aber genauso wie die bemannte Marslandung wird das seit Jahren in die Zukunft verschoben.

Nun will sie einen „Multi Mission Orbiter“ starten, der auch Bodenproben zurückbringen soll, aber primär eine wissenschaftliche Nutzlast hat. Neben dem Umstand das die Bodenprobenmission noch nicht genehmigt ist, ist das auch anderer Sicht problematisch.

Fangen wir mal an, wie eine Marsbodenprobengewinnung heute wohl geplant werden würde. Die Details werden wohl unterschiedlich sein, nicht aber die drei Kernelemente. Sie ergeben sich zwangsläufig wenn man das Startgewicht minimieren will.

Man braucht erst mal eine Vehikel um die Bodenproben von der Marsoberfläche in einen Orbit zu befördern. Es macht keinen Sinn den ganzen Weg zur Erde mit einem Vehikel zurückzulegen, weil man für die monatelange Rückreise eine Raumsonde braucht, mit Kommunikationsvorrichtungen, Stromversorgung etc. Dieses Gewicht erst auf dem Mars zu landen und dann zurück zur Erde zu befördern ist unsinnig. Es ist günstiger einen Orbiter nur in den Marsrobit zu bringen und dort dann an die Bodenprobenkapsel vom Mars anzukoppeln. Da man einen solchen Orbiter auch für die Hinreise braucht, kann man diesen auch gleich im Marsorbit parken. Dafür kann das Vehikel das die Bodenproben in den Marsorbit bringt sehr leicht sein. Man braucht im Prinzip eine Rückkehrkapsel die robust genug ist um den Eintritt in die Erdatmosphäre zu überstehen und eine Stufe mit Steuerung um den Orbit zu erreichen. Das Ankoppeln erledigt der Orbiter, da nur er die Systeme braucht. Die Kapsel kann rein passiv sein und nur einen Sender und/oder Lichter beinhalten. Da man mehr Geschwindigkeit braucht um von der Marsoberfläche in einen Orbit zu gelangen, als in einen Orbit einzubremsen ist das definitiv günstiger.

Aufgrund der großen Treibstoffvorräte macht es keinen Sinn mit dem Vehikel das die Bodenproben birgt diese auch zu bergen. Es ist dazu einfach zu schwer. Das können einer oder mehrere Rover erledigen. Diese drei Komponenten braucht man immer.

Fangen wir mit dem Rover an. Er unterscheidet sich im besten Fall nicht sehr von einem aktuellen Rover. Da die Bodenproben zu Hause in gut ausgestatten Labors untersucht werden, ist eine detaillierte Untersuchung vor Ort nicht so wichtig. Wichtig ist vielmehr, dass er ein größeres Gebet durchkämmen kann und schnell durch Voruntersuchungen interessante Bodenproben finden kann. Das letztere ist kein Problem. Es gibt genügend berührungslose Techniken, um Material chemisch oder mineralogisch zu charakterisieren, wie die Spektralanalyse des zurückgeworfenen Lichts oder der Verdampfung einer Oberflächenschicht mit einem Laser und Analyse der freigesetzten Ionen. Leider klappt das bei den heutigen Missionen mehr schlecht als recht.

Das liegt an der Art wie Missionen durchgeführt wird und die hat sich in Jahrzehnten kaum verändert. Nach wie vor erfolgt die Kontrolle von Raumsonden primär durch das Missionszentrum und nicht durch eigene Intelligenz der Sonden. Eine Sonde führt Kommandos aus. Waren es früher einzelne oder kurze Sequenzen so sind es heute komplexe Programme aber immer wird es von der Missionskontrolle Tage oder Wochen vorher festgelegt. Das macht noch bei Orbitern bedingt Sinn (auch wenn man sich hier mehr Flexibilität wünschen würde, so sind viele Bilder von Cassini der Saturnmonde überbelichtet – würde man die mittlere Helligkeit eines Bildes als Vorgabe für die Korrektur der Belichtungszeit nehmen, so wäre das nicht gegeben. Bei einem Rover ist das aber kontraproduktiv. Curiosity arbeitet im Prinzip wie die zehn Jahre alten MER-Rover: An einem interessanten Ort angekommen, macht er eine Panoramaaufnahme. Nun setzen sich die Wissenschaftler zusammen und legen fest was man genauer untersucht. Das sind Ziele die man mit Fernerkundung untersuchen kann. Das dauert dann auch noch, weil man die Untersuchung programmieren und Daten jeder Untersuchung erst zur Erde übertragen muss und dann begutachten muss. Zuletzt entscheidet man, ob man eine Bodenprobe zieht oder eine länger dauernde Untersuchung wie z.B. mit einem Alphateilchen-Röntgenflureszenzspektrometer, das stundenlang betrieben werden muss. Zumindest das letztere kann bei der Bodenprobengewinnung entfallen. Leider ist so ein Rover aber Tage an einem Ort. Selbst wenn er fährt, was er heute autonom tut, so fährt er eine Route ab, die auf der Erde vorher geplant wurde und reagiert nur auf Probleme. Eine solche Route ist so lang, wie man sicher nach vorne sehen kann, meistens etwa 100 m. So erklären sich die geringen Fahrtleistungen. Curiosity hat in über 1100 Tagen gerade mal 12,15 km zurückgelegt, also etwa 11 m pro Tag. Opportunity hat in 4400 Tagen 42,53 km zurückgelegt – etwa auch 10 m pro Tag. Würde man die Bodenproben so gewinnen, so würden nicht viele zusammenkommen und nur aus einem kleinen Radius. Hier muss man also entweder die Vorgehensweise drastisch ändern oder sehr viele Rover einsetzen. Das letztere wird man aus Kostengründen sicher nicht tun.

Das Vehikel das die Bodenproben in den Orbit bringt ist im einfachsten Fall eine Raketenstufe mit einer Steuerung und einer Kapsel in der die Bodenproben eingebracht werden. Im Orbit angekommen ist ihr Job beendet, sie sendet nur noch Signale aus, damit sie gefunden werden kann. Der Orbiter selbst hat nun die Hauptaufgabe. Er muss das Vehikel aktiv ansteuern und ankoppeln. Das wird die größte Aufgabe werden. GPS gibt es z.B. auf dem Mars nicht und auch keine Radarstationen die den Orbit bestimmen. Immerhin kann man es direkt auf dem Mars landen und den Bus den man für den interplanetaren Teil von der Erde zum Mars braucht, kann man im Orbit parken und als Rückkehrorbiter verwenden.

Der Orbiter selbst muss erst in einen Marsorbit einschwenken, dann diesen wieder verlassen. Bei der Erde angekommen, kann er die Bodenproben direkt absetzen (Kapsel tritt in die Artmopshäre ein und wird am Boden geborgen), oder auch in einen Orbit einschwenken. Das sind also bis zu drei größere Geschwindigkeitsänderungen. Daher finde ich einen Orbiter mit einer wissenscjaftlichen Nutzlast nicht sehr sinnvoll. Heute macht die Nutzlast etwa ein Fünftel des Gewichtes aus. Das hat seinen Grund: Jedes Kilogramm Nutzlast hat Auswirkungen. Es erhöht die Struktrumasse, die das Gewicht halten muss und die Belastungen verteilen. Sie braucht Strom, das erhöht das Gewicht der Stromversorgung mit Solarzellen, Batterien und Verkabelung und sie liefert Daten, die müssen übertragen werden. Das macht leistungsfähigere, schwerere Sender nötig die auch mehr Strom benötigen. Im günstigsten Fall, wenn der Orbiter auf einer elliptischen Marsumlaufbahn bleibt (weil es unsinnig ist, ihn erst in eine niedrige Umlaufbahn abzubremsen und dann beim Rückstart mehr Treibstoff zu brauchen um die Geschwindigkeit wieder aufzubauen) braucht er rund 2 km/s für die Hin/Rückreise ohne Einschwenken in einen Orbit bei der Erde. Dann entfallen auf das Antriebssystem rund 60% der Startmasse. So multipliziert sich der Einfluss auf die Trockenmasse nochmals um den Faktor 2,5. Daher sollte dieser Orbiter nur die Systeme haben die er für die Mission wirklich braucht.

15 thoughts on “Meine Gedanken zur optimalen Marsbodenprobenbergung

  1. Hallo

    Hier wird doch immer wiedermal rumgerechnet was man den für einen Satelliten mit welcher Rakete starten kann.

    Mich würde die Geschichte mal für den Mars interessieren. Weniger Gravitation und weniger Atmosphäre machen alles einfacher ist ja klar, aber wie viel? Reicht eine einstufige Sidewinder oder Phoenix Rakete um in den Orbit zu kommen mit einem Kleinstsatelliten von 50kg? Einstufige Feststoffraketen könnte man ja einfach mitnehmen (Wird sicher mit den Sicherheitsbestimmungen schwierig). Wie siehst es mit einer Einstufigen Sauerstoff Wasserstoffrakete mit Drucktanks aus? Reicht da die Energie oder braucht man flüssig Wasserstoff und Sauerstoff. Die NASA plant ja das aus Wasser und CO2 auf dem Mars herzustellen. Einen Lindekompressor für flüssige Gas halte ich für eher schwierig, aber …… Wie sieht es aus mit einer 2. Stufe ist das nötig und wie viel bringt das? Vielleicht lassen sich meine Fragen ja irgendwie Einfach zusammenfassen, oder vielleicht gibt es das alles schon als nette Tabelle von der NASA.

    Danke

    Harald

  2. An einigen Stellen muss ich widersprechen: Den Satellit für den Probenrücktransport zur Erde wird man tendenziell eher in einen zirkularen niedrigen Marsorbit einschwenken lassen als in einen hohen oder elliptischen Orbit. Denn dadurch kann die Rückstartstufe, die auf dem Mars gelandet werden muss, entsprechend kleiner und leichter ausfallen. Diese Rückstartstufe erst sicher auf dem Mars zu landen, dort ggfls. mit vor Ort produziertem Treibstoff zu befüllen, und dann wieder starten zu lassen, ist das mit Abstand technologisch höchste Risiko dieser Mission. Marsrover hat man schon mehrere erfolgreich betrieben, und der Rückflug vom Marsorbit zur Erde und der Wiedereintritt in die Erdatmosphäre sind jeweils kein Problem.

    Den Satelliten, der den Probenrücktransport übernehmen soll, rüstet man am besten mit einem solarelektrischen Antrieb aus. So kann das gesamte Delta-V aus dem Erd-LEO zur Mars-Transferbahn zum Mars-LMO zur Rückflug-Transferbahn effizient aufgebracht werden. Zwar steigt durch die Nutzung des elektrischen Antriebs das insgesamt nötige Delta-V, doch sinkt dank des vielfach höheren Isp dennoch die insgesamt benötigte Treibstoffmenge. Dieser Satellit könnte prinzipiell sogar auch den Rover und die Rückstartstufe aus dem Erdorbit in die Transferbahn zum Mars bringen, dann sich aber abkoppeln, um in einen Marsorbit einzuschwenken statt in die Marsatmosphäre einzutreten und dort zu landen.

    Für die Rückkehrstufe würde wahrscheinlich eine einstufige Rakete reichen. Das benötigte Delta-V beträgt ca. 4 km/s. Denkbar wäre zum Beispiel, dass von den EPS-Oberstufen der Ariane bekannte Aestus-Triebwerk (28,4 kN Schub, 3178 Ns/kg Isp, 111 kg Masse) zu verwenden. Angesichts des geringen atmosphärischen Drucks von unter 10 millibar sollte das Aestus trotz des geringen Brennkammerdrucks (11 bar) und des hohen Expansionsverhältnisses (84) keine Probleme haben.

    Hat die damit gebaute Raketenstufe 4 t Gesamtmasse, müssen 2,9 t davon Treibstoff sein, um beim genannten Isp das Delta-V von 4 km/s zu erzeugen. Somit bleibt eine Masse von 1,1 t für die leere Rakete und die Nutzlast. Nun wiegt die EPS-Oberstufe der Ariane leer 1,2 t, also etwas mehr, aber die ist auch für 10 t Treibstoffzuladung ausgelegt und nicht „nur“ für knapp 3 t Treibstoff. Wenn man die Tanks also so stark verkleinert, dass 7 t weniger reinpassen, dann sollte sich die Leermasse schon um die nötigen 300 kg reduzieren, damit die Mars-EPS auch inklusive 100 kg Gesteinsproben und 100 kg Probencontainer unter 1,1 t Masse bleibt.

    Zum Starten reicht der Schub von 28,4 kN (auf der Marsoberfläche aufgrund des Gegendrucks evtl. auch etwas geringer), da die Schwerebeschleunigung nur 3,7 m/s² beträgt. Die Gewichtskraft der inklusive der Proben 4 t schweren Rakete beträgt somit 14,8 kN. Die Stufe hebt also mit 1,9 g ab – bezogen auf den Mars. Zum Brennschluss beträgt die Beschleunigung 7 Mars-g bzw. 2,6 Erd-g – da hat die Stufe beim ursprünglichen Start weg von der Erde wahrscheinlich schonmal mehr aushalten müssen.

    Für den Rover inklusive Werkzeug für die Probenentnahme sollte man nochmal mit 1,5 t rechnen. Größte Frage ist, wie schwer das Landesystem sein wird. Bei der Curiosity-Mission wog der Rover selber 900 kg, das entry-descent-landing (EDL)-System inklusive „Sky Crane“ für die Landung des Rovers hingegen 2,4 t. Bei der Probenrückführmission muss das Landesystem nun zwei Objekte (Rover und Raketenstufe) bei Eintritt in die Marsatmosphäre schützen, die in Summe auch deutlich schwerer und größer sind. Nimmt man wieder eine Art Sky Crane, landet man beide Objekte (Raketenstufe und Rover) einfach nacheinander, die schwerere Rückstartstufe vermutlich zuerst.

    Ein EDL, das Aufstiegsstufe und Rover landet, dürfte doppelt so schwer sein wie eines für den Rover alleine, also um die 5 t. Das macht dann in Summe 10,5 t für das EDL inklusive dessen Nutzlast. Das Verhältnis EDL zu Nutzlast wird mit der Raketenstufe besser, da letztere ein besseres Volumen-zu-Masse-Verhältnis hat als der Rover.

    Die Transfer-Stufe wiegt dann inklusive Solarzellen, Ionen-Thruster, Treibstoff-Tanks usw. sicher nochmal 5 t. Die Summe von 15,5 t lässt dann immer noch Reserven, um alles mit einem Ariane-5-Start auf die Reise zu schicken. Am Ende machen sich also 800 t Ariane 5 auf den Weg, um 0,08 t Gesteinsproben vom Mars zur Erde zu holen.

  3. @Harald: Erster Schritt Masorbitgeschwindigkeit ausrechnen
    Zweiter Schritt: Voll und Leermassen der Raketen ermitteln
    Dritter Schritt: In Raketengrundgleichung einsetzten und sehen ob die Geschwindigkeit ausreicht.

  4. @Kai
    Ich gehe davon aus, dass man Rover, Rückstartstufe und Orbiter getrennt starten wird. Es ist ziemlich aufwendig von einer Raketenstufe einen Rover abzuseilen. Der Orbiter kann den Bus ersetzen, muss er aber nicht. Teilt man die Starts auf so kann man die Nutzlast maximieren. Man kann auch durchaus 50% der Startmasse als Nutzlast absetzen, siehe MPL.

    Ich gehe davon aus dass wenn die NASA in nächster Zeit (siehe Link) an die Marsbodenprobengewinnung geht sie keine Treibstoffgewinnung und auch keinen Ionenantrieb einsetzt, dass müsste sie ja vorher erproben und der einzige Vorteil ist eine etwas billigere Trägerrakete. Treibstoffgewinnung lohnt sich bei den geringen Mengen für Bodenproben auch nicht wirklich.

    Wenn Du davon ausgehst, dass die Kapsel in etwa so viel wiegt wie die schon eingesetzten von genesis, Hayabusa oder stardust lohnt es sich auch nicht wirklich einen mehreren Tonnen schweren Orbiter abzusenken und um einige Hundert Kilo Treibstoff in der Aufstiegsstufe zu sparen.

    Meines Wissens nach beträgt die Nutzlast einer Arine 5 für den Mars nicht 15,5 t sondern um die 5 t

  5. 15 t kamen mir auch sehr viel vor.
    An einen elektrischen antrieb glaube ich so schnell auch nicht.

    Btw:
    NASA Armes werkelt auch immer noch an einer Red Dragon Variante :

    1.Falcon hvy startet eine Red Dragon. Direkte Landung auf dem Mars. Probesamlung ohne Rover? (Bohrung?)

    Eine RD könnte etwa 2t auf den Mars bringen. Da wird es knapp mit einer integrierten Rakete einem Rover.

    2. Falcon heavy startet einen Rückkehrbus.

    Jaja, dazu müsste die Heavy erst einmal fliegen und auch die dragon ihre zuverlässigkeit zeigen.

    Frage ist auch: was will man für proben? Ich glaub nicht das man heute noch Tonnen an Material brauch (auch wenn mehr besser ist.

    Aber es gibt auch qualitative Unterschiede:

    Geologische proben von der Oberfläche. Bohrmaterial.
    Proben, die am ehesten biologische Aktivitäten vermuten lassen würden.

    Der Mars ist so vielfältig, da wird es mit einer Rückkehrmission am einer Stelle nicht getan sein.

  6. Apollo barg 383 kg, aber mehr deswegen weil man so viel transportieren konnte als dass man dies braucht. Über 90% sind immer noch unangetastet.

    Die Lunas pro Probe nur 100 bis 200 g, das reichte aber selbst damals für chemische Analysen dicke aus. Als ich mein anorgansiches Grundpraktikum hatte und mit den Mitteln des 19-ten Jahrhunderts analysierte reichten pro Analysen einige Hundert Milligramm.

    Das Problem ist eher dass wenn man einen interessanten Stein findet, der Stein eben relativ viel wiegt.

    Ich denke die Probenmasse ist nicht das Problem, weil alleine Kapsel und Steuerung weitaus mehr wiegen. Das Problem ist es überhaupt so viele Proben zu bekommen wenn man die rover wie bisher beitreibt.

  7. Aus technischer Sicht bei einer Startmasse von etwas mehr als 5 Tonnen wäre auch ein direkter Start vom Mars ohne Kopplung mögich. Die Variante vereinfacht die Mission. Die mehrstufige Rückkehrrakete hätte dabei eine Startmasse vom Mars bei 1,8 Tonnen. Nun ja, mit SLS wären mehr Möglichkeiten, aber auch begrenzt und kostspielig, eine Marsmission kann uns dagegen die brennenden Fragen lösen und beantworten.

    Eine Treíbstoffproduktion auf dem Mars bleibt vorerst aus unterschiedlichen technischen Gründen nur eine Fantasie, auch einen Marsflug vor 2030 ist nicht drin.

  8. Also mal meine Rechnung:
    Eine Delta Heavy kann 7 t zum Mars transportieren.
    Der MPL erreichte ein Start/Landemassenverhältnis von 2, bedeutet also 3,5 t die auf dem Mars landen.
    Das dV in einen elliptischen Marsorbit beträgt etwa 5,1 km/s. Bei einem spez. Impuls von 3.2 entspricht das einem Start/Leermasseverhältnis von 5.
    Eine Stufe dieser Masse kann ein Voll/Leermasseverhältnis von 7 erreichen. Das erreichten zum Beispiel die alten delta Zweitstufen Das bedeutet bei 0 kg Zuladung wird die Kapsel und Steuerung maximal 200 kg wiegen. Wenn man 50 kg für die Steuerung anrechnet und 120 kg für eine Kapsel so kann man etwa 38 kg Bodenproben zuladen. Je leichter die stufe mit Kapsel wird desto größer ist dann die Nutzlast.

  9. @Kai Danke, aber ganz klar ist mir es immer noch nicht.

    Zum Treibstoff: Ein, zwei Tonnen Distickstofftetroxid/Monomethylhydrazin landen und dann noch ein Jahr lagern stelle ich mir risikoreicher vor als die Nasa es sich wünscht Das Militär hat den Schritt zu Feststoffraketen auch vorgemacht aus einem ähnlichen Grund.

    Ich sehe halt ein paar sich widersprechende Motivationen für die Mission.
    JPL braucht regelmäßig größere Missionen zum Mars um das Personal beschäftigen zu können. Die Wissenschaftler haben mit den Decadel ein gutes Druckmittel um das Sample Return durch zu bekommen, aber leider kein Geld.

    Leider ist das Geld wohl der limitierende Faktor. Man kann an einigen Ecken sparen, aber das schöne neue S4 Labor das irgendwo entstehen muß um die Marsproben überhaupt auf die Erde holen zu dürfen wird auch noch einen Batzen Geld kosten.

    Auch den Rover steril nach allen Regeln der Kunst zu bauen wird erheblich mehr kosten als die Nasa auszugeben bereit ist. Es wurde bis jetzt auch nur eine Mission in dem geforderten Sauberkeitsklasse gebau und das waren die Viking-Lander. Keiner der jetzt auf dem Mars befindlichen Rovern ist sauber genug um ein Sample Return machen zu dürfen.

  10. NTO/Hydrazin wird in Satelliten und Raumsonden über Jahrzehnte eingesetzt und ist auch so lange haltbar. Ich sehe keinen Grund warum dem beim Mars anders sein sollte. Man wird es beheizen müssen, doch das tut man beim Treibstoff in Raumsonden auch wenn die Umgebungstemperatur nicht ausreicht.

    Die NASA push zwar jede noch so kleine Entdeckung beim Mars, aber niemand erwartet dass dort lebende Bakterien sind, nicht mal fossile. Nach Phoenix ist der Boden noch unter der Oberfläche lebensfeindlich und voller Peroxide. Selbst wenn Bakterien lebend zurückkommen weiss man dass sie von uns kommen, denn auf dem mars gibt es keine. Spätestens nach einem DNA Checkweiss man das aber auch so. Denn es dürfte doch sehr unwahrscheinlich sein, dass Marsbakterien nicht nur die gleichen Bausteine, sondern auch diesselbe Abfolge haben (oder um es laienhaft auszurücken: nicht alle Sprachen verwenden lateinische Buchstaben und selbst die die es tun bilden damit unterschiedliche Worte. So ist „petit“ kein Wort das im Deutschen vorkommt wenn wir es auch lesen können.

  11. Das mit den Leben auf dem Mars ist aber der einzige Grund den man den Amerikanischen Volksvertretern auftischen kann damit die das nötige Geld bereit zustellen. Eine reine geologische Mission bei der die Bodenproben vor dem Eintritt in die Erdatmosphäre durch erhitzen sterilisiert werden läßt sich nicht verkaufen.
    Wenn man dagegen aber die Mission mit Bio und Leben in den Requirements startet muß man den ganzen Planetary Protection Zirkus durchführen ansonsten bekommt man von der COSPAR einen bösen Brief. Ich habe keine Ahnung was an dem COSPAR Vereinbarungen noch alles dranhängt aber bis jetzt hat diese Vereinbarung noch keiner einseitig gekündigt. Also wird es eine teure Class 5 Mission unrestricted sample return.

  12. Was meinst Du juckt die NASA Cospar? Eine heutige Sonde kann man nicht wie die Viking Lander sterilsieren, das überlebt die heutige Elektronik nicht. De Fakto ist das eine akademische Diskussion. Wahrscheinlich haben sich auf dem Mars die Bedingungen für Leben schon verschlechtert bevor es entstehen konnte. Alle irdischen Spuren sind zumindest jünger als der Verlust der Atmosphäre und das ausfrieren des Oberflächenwassers beim Mars. Selbst wenn ist es unwahrscheinlich das es dort überleben kann wo man Proben nehmen kann – von der Oberfläche.

    Ach ja und was Sterilisation anrichten kann hat die NASA ja bei den Rangern erlebt. Da war sie dumm genug auf die Forderungen nach Sterilisation einzugehen. Die Folgen sind bekannt.

  13. @Bernd:
    Rover und Rückführrakete getrennt zu starten bringt das Problem mit sich, beide ausreichend nahe zueinander zu landen. Bei Curiosity war trotz recht viel Aufwand bezüglich aktiver Steuerung während des Wiedereintritts das mögliche Zielgebiet eine Ellipse von 20 mal 7 Kilometern. Nimmt man getrennte Missionen und die heutige Technologie, muss der Rover im Worst Case erstmal recht weit fahren.

    Daher mein Vorschlag, beide (Rover und Rückkehrstufe) nacheinander vom selben „Sky Crane“ aus abzuseilen. Dessen Technologie ist ja mit Curiosity erfolgreich eingeführt worden. Nacheinander zwei Objekte abzuseilen sollte die Sache nicht sonderlich viel schwieriger machen.

    Möglicherweise kann man beide sogar gemeinsam abseilen: Die Raketenstufe könnte zum Beispiel mit einem Durchmesser von vier Meter und einer Höhe in der Mitte von nur einem Meter gebaut werden (also noch etwas flacher als die Fregat-Oberstufe, die 3,35 m Durchmesser bei 1,5 m Höhe hat), mit Rampen an der Seite und dem darauf „geparkten“ Rover. Der fährt dann nach der Landung einfach runter. Zum Verladen der Proben fährt er dann wieder auf die Stufe rauf.

    Sollte SpaceX das mit dem Landen der Raketenstufen demnächst hinbekommen, gibt es eine weitere Möglichkeit: Die Landetechnologie von SpaceX lizensieren und die Rückkehrstufe selber landen lassen. Die ersten Stufen des Manövers (Eintritt in die Mars-Atmosphäre, Öffnen des Fallschirms und Abwurf des Hitzeschutzschilds) erfolgen dann noch gemeinsam. Wenige Sekunden, bevor der Rover mitsamt „Sky Crane“ vom Fallschirm und der hinteren Abdeckung des EDL-Systems („entry, descent and landing“) fallen gelassen wird, wird dann schonmal die Rückkehrstufe abgeworfen, die sich danach erstmal kontrolliert zur Seite beschleunigt, um nicht mit dem Rover zu kollidieren, und dann selbständig landet. Der eigentliche „Sky Crane“ muss sich dann nur um den Rover kümmern, was ihn entsprechend leichter macht.

    Zur Startmasse des Gesamtsystems: Die Ariane 5 müsste das nur in den LEO bringen. Von dort aus arbeitet der Ionenantrieb. 20 t in den LEO sind für die Ariane kein Problem, die ATVs waren auch so schwer.

  14. „Was meinst Du juckt die NASA Cospar?“

    @Bernd

    Das wäre ein direkter Bruch des Weltraumvertrags von 1967. Dann können die Chinesen sich ein Stück Mond nehmen und sagen er gehört ihnen. Oder die Russen nehmen in ein paar Jahren die Marsmonde in ihren Besitz und bauen eine Militärbasis. Auch ein Start einer privaten Marsmission mit Mikroben um den Mars zu beleben wäre eigentlich kaum noch aufzuhalten. Wenn man einen Vertrag komplett ignoriert muß man dann mit den Folgen leben.

    Der Kampf um die PP Kategorie des 2020 Rovers ist ja noch nicht durch. Leisten kann man sich Kategorie V nicht, aber zum Sample Return muß er es leider sein. Mal sehen wer das Spiel gewinnt. PP Officer oder JPL Management. Da hat bis jetzt auch noch keiner gesagt, PP lassen wir und COSPAR Mission Genehmigung auf die pfeifen wir.

  15. Also in dem Vertragstext den ich kenne geht es beim Vertrag um die Inbesitznahme von Territorium, nicht um die Steriliserung. Da gab es schon Frühe Kritik an der NASA, z.B. beim letzten Rover, juckt die NASA wie schon gesagt nicht wirklich.

    De Fakto ist es für Bodenprobengewinnung ja auch unwichtig. Die Verseuchung ist ja die des Mars und nicht die der Erde. Wenn Bakterien in den Bodenproben sind,. dann stammen sie von der ERde.

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