{"id":10350,"date":"2014-08-05T12:05:19","date_gmt":"2014-08-05T10:05:19","guid":{"rendered":"http:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/?p=10350"},"modified":"2014-08-05T12:05:19","modified_gmt":"2014-08-05T10:05:19","slug":"der-mars-kommunikationsorbiter","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2014\/08\/05\/der-mars-kommunikationsorbiter\/","title":{"rendered":"Der Mars-Kommunikationsorbiter"},"content":{"rendered":"<p>Ein Projekt das seit langem in den NASA-Langzeitplanungen schlummert, ist die des Mars Kommunikationsorbiters. Er ist n&ouml;tig f&uuml;r Landemissionen, sowohl unbemannt wie bemannte. Bei einem Orbiter ist es kein Problem eine gro&szlig;e Parabolantenne einzubauen und starke Sender. Ein Lander hat aus Gewichts- und raumgr&uuml;nden nur eine kleine Mittelgewinnantenne (typisch nur 30-40 cm gro&szlig;). Bei einem Rover, der sich bewegt kommt auch aus diesem Grunde keine gro&szlig;e Antenne in Frage. Weiterhin ist die Sendeleistung beschr&auml;nkt denn RTG geben nur wenig Strom ab und Solarzellen sind schwer und ebenfalls im Volumen beschr&auml;nkt.,<\/p>\n<p>Aber auch Orbiter k&ouml;nnten von einem Kommunikationsorbiter profitieren. Bei ihnen kann das Sendesystem kleiner ausgelegt werden. Vor allem kleinere Orbiter wie z.B. <a href=\"mars-odyssey.shtml\"> Odyssey<\/a> die sonst nur 10-120 kbit\/s vom Mars &uuml;bertragen k&ouml;nnen, w&uuml;rden so erheblich mehr Daten &uuml;bertragen.<!--more--><\/p>\n<p>Das Konzept ist nicht neu. Die <a href=\"viking.shtml\">Viking Orbiter <\/a>&uuml;bertrugen die Daten der Lander, die derzeitigen Lander nutzen die beiden US-Orbiter <a href=\"mro.shtml\">MRO<\/a> und Odyssey. Vor allem bei letzten ist die Kontaktzeit aber auf einige Minuten beschr&auml;nkt. Mehrmals am Tag ist aber eine Daten&uuml;bertragung m&ouml;glich. Wegen der schnellen Bewegung ist dann nur eine Antenne mit niedrigem Gewinn (omnidirektionale Antenne) nutzbar. Das limitiert die Datenrate.<\/p>\n<p>Die NASA plante daher schon lange einen Kommunikationsorbiter in einer geostation&auml;ren Umlaufbahn um den Mars. Diese liegt in rund 17.000 km H&ouml;he. Er steht &uuml;ber dem Landepunkt stabil. Das erlaubt es eine Antenne mit h&ouml;her, Gewinn einzusetzen die man relativ schnell mittels Peilsignal ausrichten kann.<\/p>\n<p>Die NASA plante einmal einen solchen, musste bei den K&uuml;rzungen die nach Amtsantritt der Bush-Regierung kamen, ihn aber streichen. Er sollte neben der prim&auml;ren funktechnischen Nutzlast auch ein experimentelles Laserterminal einsetzen.<\/p>\n<p>Nun gibt es erneut <a href=\"http:\/\/spaceflightnow.com\/news\/n1407\/27marstelecom\/\">Bewegung in diesem Vorhaben<\/a>. Der Ansatz ist es nun zu pr&uuml;fen, ob man das in anderen Bereichen schon genutzte Modell, dass man den Auftrag komplett an die Industrie abgibt nutzen k&ouml;nnte. Das klingt zuerst vern&uuml;nftig. Kommunikationssatelliten werden zu Dutzenden jedes Jahr gestartet. Sie sind ausgereift und haben lange Lebensdauer. Die Frage ist nur ob sie den nutzbar sind, schlie&szlig;lich unterscheiden sich Marsrobiter und geostation&auml;ren Satellit doch deutlich.<\/p>\n<p>Heute sind Kommunikationssatelliten recht schwer, wiegen beim Start 3 bis 7 t, die meisten liegen um 4-5 t. Davon sind aber die H&auml;lfte bis zwei Drittel nur Treibstoff. Sie haben sehr viele Transponder in vielen Frequenzbereichen (meist C\/K-Band kombiniert) und Sendeleistungen bis 250 Watt. Entsprechend verf&uuml;gen sie &uuml;ber viele Antennen um zahlreiche einbandige &#8222;Beams&#8220; zu generieren- sprich ein kleines Gebiet auf der Erde zu versorgen.<\/p>\n<p>Allerdings ist ein Satellit im GEO rund 1.500 bis 11.000 mal n&auml;her an der Erde als der Mars. Selbst wenn man ber&uuml;cksichtigt, dass die Empfangsantennen nicht 0,6 sondern 35 oder 64 m gro&szlig; sind, sinkt die Datenrate so gravierend ab.<\/p>\n<p>Das bedeutet die funktechnische Nutzlast wird eine andere sein. Sie wird aus einer relativ gro&szlig;en Sendeantennen zur Erde mit einem starken Sender bestehen und einer Mittelgewinnantenne f&uuml;r den Empfang ohne Ausrichtung und vielleicht einigen kleinen Hochgewinnantennen die man auf die Punkte wo Landemissionen sind ausrichtet. Denkbar w&auml;re das Erg&auml;nzen durch eine wissenschaftliche Nutzlast. Aus dieser Entfernung w&auml;re der wichtigste Einsatzzweck wohl der von globalen Aufnahmen, entsprechend einem Marswettersatelliten. Sinnvoll w&auml;re auch die Hinzunahme des Laserterminals, denn diese Technologie ist von Bedeutung f&uuml;r die Zukunft.<\/p>\n<p>Damit &auml;hnelt der Mars-Kommunikationsorbiter eher einem der NASA-Datenrelay Satelliten <a href=\"\/tdrsss.shtml\">TDRS<\/a>. Trotzdem denke ich dass der Ansatz einen kommerziellen Anbieter damit zu beauftragen nicht dumm ist, man muss eben die funktechnische Nutzlast anpassen. Eventuell auch &Auml;nderungen am Thermalhaushalt machen. Trotz gr&ouml;&szlig;ere Entfernung wird man auch kleinere Solarpanels brauchen, denn heutige Satelliten haben Panels mit eienr Leistung von 8-12 kW, das sind beim Mars immer noch 3-5 kW.<\/p>\n<p>Ein Problem ist eher das Gewicht. Die Treibstoffzuladung ist in etwa vergleichbar mit denen f&uuml;r Kommunikationsmissionen. Man braucht etwa 1.800 m\/s um die Zielbahn zu erreichen. Beim &Uuml;bergang von dem GTO in den GEO sind es 1.500 m\/s, dazu kommt der Treibstoff um die Bahn stabil zu halten &#8211; Mars hat durch die Einschlagsbecken und die Tharsisregion ein noch unregelm&auml;&szlig;igeres Schwerefeld als die Erde. Aber der Satellit muss erst zum Mars transportiert werden. Daher wird man eher einen der kleineren Busse von 3 t Gewicht einsetzen, selbst die brauchen aber schon die mittlere Gr&ouml;&szlig;e fder Atlas V. Eine Zusammenarbeit mit der ESA w&auml;re hier m&ouml;glich, die derzeit den Bau kleinerer Kommunikationssatelliten finanziell f&ouml;rdert und Bedarf wegen ihrer <a href=\"exomars.shtml\">Exomars Mission<\/a> hat.<\/p>\n<p>Die wichtigste Frage am Schluss: braucht man ihn? Derzeit wohl nur f&uuml;r die USA nicht. Er h&auml;tte sich gelohnt als vor einem Jahrzehnt die Planung von zwei Missionen pro Startfenster ausging. Derzeit ist aber nur eine Mission alle zwei Startfenster geplant. <a href=\"mer.shtml\">Opportunity<\/a> ist schon lange auf dem Mars, ob er noch betrieben werden kann wenn man in einigen Jahren ein Kommunikationsorbiter startet nicht sagen. Das gleiche gilt f&uuml;r Odyssey, dem auch langsam der Treibstoff ausgeht und der schon in seinem Betrieb heruntergefahren wurde. Der MRO hat ein eigenes, leistungsf&auml;higes Sendesystem. <a href=\"maven.shtml\">MAVEN<\/a>, derzeit auf dem Weg zum Mars ist eine Kurzzeitmission. Durch das eintauchen in die Marsatmosph&auml;re verbraucht er schnell seinen Treibstoff. Geplant sind derzeit nur zwei weitere Missionen, davon eine Landemission die davon profitieren w&uuml;rde. F&uuml;r zwei Landemissionen ist ein eigener Kommunikationsorbiter aber &uuml;berdimensioniert. Daher denke ich wird er erst angegangen werden, wenn man die Marsforschung wieder intensiviert, eventuell bei einer Bodenprobenr&uuml;ckf&uuml;hrung oder einer bemannten Landung.<img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"http:\/\/vg09.met.vgwort.de\/na\/7899b642b64f4230a8d7194f9f0a4d21\" width=\"1\" height=\"1\" alt=\"\"\/><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Ein Projekt das seit langem in den NASA-Langzeitplanungen schlummert, ist die des Mars Kommunikationsorbiters. Er ist n&ouml;tig f&uuml;r Landemissionen, sowohl unbemannt wie bemannte. Bei einem Orbiter ist es kein Problem eine gro&szlig;e Parabolantenne einzubauen und starke Sender. Ein Lander hat aus Gewichts- und raumgr&uuml;nden nur eine kleine Mittelgewinnantenne (typisch nur 30-40 cm gro&szlig;). Bei einem [&hellip;]<\/p>\n","protected":false},"author":169,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_jetpack_newsletter_access":"","_jetpack_dont_email_post_to_subs":false,"_jetpack_newsletter_tier_id":0,"_jetpack_memberships_contains_paywalled_content":false,"_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":""},"categories":[3],"tags":[3719,203],"class_list":["post-10350","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-raumfahrt","tag-mars-kommunikationsorbiter","tag-nasa","entry"],"a3_pvc":{"activated":false,"total_views":1464,"today_views":0},"jetpack_featured_media_url":"","jetpack-related-posts":[{"id":18654,"url":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2026\/05\/08\/zwei-hypothetische-galileoprojekte\/","url_meta":{"origin":10350,"position":0},"title":"Zwei hypothetische Galileoprojekte","author":"Bernd Leitenberger","date":"8. Mai 2026","format":false,"excerpt":"Heute ein Blog, in dem ich zwei Galileoprojekte unter die Lupe nehme, die zumindest diskutiert wurden. Galileo durchlief vor dem Start ja einige Umplanungen. Diese waren vor allem dadurch bedingt, dass die Sonden von 1.500 auf \u00fcber 2.500 kg Gewicht anwuchsen und so die geplante Startm\u00f6glichkeit mit einem Space Shuttle\u2026","rel":"","context":"In &quot;Raumfahrt&quot;","block_context":{"text":"Raumfahrt","link":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/category\/raumfahrt\/"},"img":{"alt_text":"","src":"https:\/\/vg02.met.vgwort.de\/na\/4c32cea80e8e49b69bdc5bc974151b2d","width":350,"height":200},"classes":[]},{"id":18504,"url":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2026\/01\/25\/die-glorreichen-10-satellitenrekorde\/","url_meta":{"origin":10350,"position":1},"title":"Die glorreichen 10 &#8211; Satellitenrekorde","author":"Bernd Leitenberger","date":"25. Januar 2026","format":false,"excerpt":"Ich denke, es wird mal wieder Zeit f\u00fcr etwas leichte Unterhaltung die etwas Wissen vermittelt. Also einen Blog \u00fcber 10 Rekorde bei Satelliten, die ihr vielleicht noch nicht kennt. Um eines klarzustellen - es geht nur um Satelliten. Raumsonden sind au\u00dfen vor, weil bei ihnen vieles anderes ist, so kann\u2026","rel":"","context":"In &quot;Die Glorreichen 10&quot;","block_context":{"text":"Die Glorreichen 10","link":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/category\/allgemein\/die-glorreichen-10\/"},"img":{"alt_text":"","src":"\/img\/1kgsats.png","width":350,"height":200,"srcset":"\/img\/1kgsats.png 1x, \/img\/1kgsats.png 1.5x, \/img\/1kgsats.png 2x, \/img\/1kgsats.png 3x"},"classes":[]},{"id":18502,"url":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2026\/01\/22\/der-ariane-kompatible-orbit\/","url_meta":{"origin":10350,"position":2},"title":"Der Ariane-Kompatible Orbit","author":"Bernd Leitenberger","date":"22. Januar 2026","format":false,"excerpt":"Heute wieder ein Grundlagenblog f\u00fcr alle, die die Grundlagen auf der Website noch nicht entdeckt haben, oder sie ihnen zu detailliert sind oder die einfach nur den Blog lesen. Es geht um einen Begriff, den man heute kaum noch h\u00f6rt, der aber mal das Ma\u00df der Dinge war und was\u2026","rel":"","context":"In &quot;Allgemein&quot;","block_context":{"text":"Allgemein","link":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/category\/allgemein\/"},"img":{"alt_text":"","src":"https:\/\/vg06.met.vgwort.de\/na\/901d5ccaac304c8baace44abf9e7aebe","width":350,"height":200},"classes":[]},{"id":13317,"url":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2018\/04\/04\/die-aufklaerung-des-aprilscherzes\/","url_meta":{"origin":10350,"position":3},"title":"Die Aufkl&auml;rung des Aprilscherzes","author":"Bernd Leitenberger","date":"4. April 2018","format":false,"excerpt":"So, nun komme ich wieder mal zu einem Blog. Derzeit arbeite ich noch flei\u00dfig an der Aufstiegssimulation, nun vor allem im Pflegen der alten Daten. Rund 200 Tr\u00e4ger wollen schlie\u00dflich erg\u00e4nzt werden. Anscheinend hat es keiner gemerkt: Der letzte Blog war ein Aprilscherz. Nat\u00fcrlich w\u00fcrde unsere Regierung nie auf seinen\u2026","rel":"","context":"In &quot;SpaceX&quot;","block_context":{"text":"SpaceX","link":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/category\/raumfahrt\/spacex\/"},"img":{"alt_text":"","src":"\/img\/sapcex-falcons.jpg","width":350,"height":200,"srcset":"\/img\/sapcex-falcons.jpg 1x, \/img\/sapcex-falcons.jpg 1.5x, \/img\/sapcex-falcons.jpg 2x"},"classes":[]},{"id":18488,"url":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2026\/01\/16\/die-raumfahrtnachlese-2025\/","url_meta":{"origin":10350,"position":4},"title":"Die Raumfahrtnachlese 2025","author":"Bernd Leitenberger","date":"16. Januar 2026","format":false,"excerpt":"Ich schiebe etwas sp\u00e4t eine kurze Raumfahrtnachlese f\u00fcr 2025 nach. Das auff\u00e4lligste ist nat\u00fcrlich der rasante Anstieg der Starts bzw. Startversuche, 325 waren es letztes Jahr. Eine Steigerung um 58 gegen\u00fcber letztem Jahr und damit nicht nur in der H\u00f6he ein Rekord, sondern auch im Zuwachs. Nur mal als Vergleich\u2026","rel":"","context":"In &quot;Raumfahrt&quot;","block_context":{"text":"Raumfahrt","link":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/category\/raumfahrt\/"},"img":{"alt_text":"","src":"https:\/\/vg06.met.vgwort.de\/na\/25bb1cf6b21949af835bc77482e531d6","width":350,"height":200},"classes":[]},{"id":18511,"url":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2026\/01\/27\/musks-ki-rechenzentren-im-orbit\/","url_meta":{"origin":10350,"position":5},"title":"Musks KI-Rechenzentren im Orbit","author":"Bernd Leitenberger","date":"27. Januar 2026","format":false,"excerpt":"Bei meinem regelm\u00e4\u00dfigen Besuch des Space Reviews stie\u00df ich auf diesen Artikel: SpaceX, orbital data centers, and the journey to Mars. Ich hatte in meiner Nachlese schon erw\u00e4hnt das Elon Musk, nachdem er dies lange verschoben hat nun plant SpaceX an die B\u00f6rse zu bringen. Ich meinte aber, das l\u00e4ge\u2026","rel":"","context":"In &quot;SpaceX&quot;","block_context":{"text":"SpaceX","link":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/category\/raumfahrt\/spacex\/"},"img":{"alt_text":"","src":"https:\/\/vg06.met.vgwort.de\/na\/0ee72da693054bc3b5c3f00214a7e2b3","width":350,"height":200},"classes":[]}],"jetpack_sharing_enabled":true,"amp_enabled":true,"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/10350","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/users\/169"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=10350"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/10350\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=10350"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=10350"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=10350"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}