{"id":14945,"date":"2020-09-14T05:41:08","date_gmt":"2020-09-14T03:41:08","guid":{"rendered":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/?p=14945"},"modified":"2020-09-29T19:08:34","modified_gmt":"2020-09-29T17:08:34","slug":"versaeumte-change-der-mars-communications-orbiter","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2020\/09\/14\/versaeumte-change-der-mars-communications-orbiter\/","title":{"rendered":"Versäumte Chance: der Mars Communications Orbiter"},"content":{"rendered":"

Derzeit ist Mars 2020<\/a> auf dem Weg zum Mars, dort wird der Perseverance Rover landen. Wenig später, zwischen April und Juli wird der chinesische Rover<\/a> landen und mit Curiosity und Insight sind zwei weitere Rover in Betrieb. Geplant ist ab 2027 eine gemeinsame Mission von ESA und NASA die Bodenproben zurückbringen soll, die Perseverance schon mal sammelt. Bis dahin wird auch der Exomars<\/a> Rover gelandet sein, dessen Start erneut um zwei Jahre auf 2022 verschoben wurden. Das wären bis zu sieben Landemissionen und da würde es sich lohnen die Kommunikationssatellit neu zu überdenken.<\/p>\n

Bisher erfolgt die über die beiden US-Orbiter MAVEN<\/a> und MRO<\/a>, den chinesischen Orbiter von Tianwen 1. Das ist suboptimal. Zum einen beschränken die Daten der Lander das Datenbudget der Orbiter, die ja eine eigene wissenschaftliche Aufgabe haben. Zum anderen ist die Datenmenge trotzdem begrenzt denn jeder Orbiter ist nur wenige Minuten pro Lander im Sende- und Empfangsbereich und das \u2013 je nach Position bis hinab zu zweimal pro Tag.<\/p>\n

Schon zu Anfang des Jahrhunderts plante daher die NASA einen Kommunikationsorbiter<\/a>, der wurde gestrichen als Bush für sein Constellation Programm Mittel brauchte und seitdem ist es dabei gebelieben.<\/p>\n

Ich habe mir gedacht, das man vielleicht eine kleine Lösung entwickeln könnte. Der Gedanke: Mars 2020 kostet 2,7 Mrd. Dollar, hätte man noch etwas Geld für einen Orbiter locker gemacht hätte man den Nutzen, dieser und anderer Missionen verbessern können.<\/p>\n

Der Grundgedanke ist die Atlas V mit einem Booster mehr auszurüsten und das Mehrgewicht an Nutzlast in einen Orbiter stecken, anstatt eine Cruise Stage, die er ersetzt. Das wird kein schwerer Orbiter, aber er soll ja auch primär nur kommunizieren. Das spart an zwei Teilen: Es wird kein eigener Start benötigt und es entfallen die Kosten für die Cruise Stage. Der Mars Communicationsorbiter sollte 500 Millionen Dollar kosten, ich denke unter der obigen Prämisse käme man mit 250 Millionen Dollar aus \u2013 10 % der Projektkosten von Mars 2020.<\/p>\n

Gewichtsabschätzungen<\/h3>\n

Zuerst ist festzustellen ob der Orbiter mit einer Atlas 551 startbar ist.<\/p>\n

Über die Startmasse von Mars 2020 gibt es unterschiedliche Angaben. Ich habe 3.839 und 4.029 kg gefunden und vermute das ist mit\/ohne Adapter zur Trägerrakete. Mit einem Booster mehr errechne ich für die gewählte Bahn (c3<\/sub> von 14,5 km\u00b2\/s\u00b2) eine maximale Nutzlast von 4.850 kg. Ich bin mit 100 kg Reserve von 4.750 kg ausgegangen und das sind selbst bei 4.029 kg für Mars 2020 dann 721 kg mehr als Mars 2020.<\/p>\n

Der Orbiter ersetzt die Cruise Stage. Doch er benötigt einige Systeme mehr:<\/p>\n