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Faster, Better, Cheaper?

Einleitung

Unter diesem Motto wurde 1993 bei der NASA ein Programm eingeführt, das die Kosten von Planetenmissionen radikal senken sollte. Grund waren die Erfahrungen, die in den letzten 2 Jahren mit Missionen größeren Kalibers gesammelt wurden. Inzwischen sind 10 Jahre ins Land gegangen und das Motto ist auch auf andere Länder übertragen worden. Es wird Zeit Bilanz zu ziehen.

Die Ursprünge

In den sechziger Jahren wurden Raumsonden in großer Zahl gestartet. Triebfeder war der Wettlauf im Weltall. Die Missionen waren damals wie ihre Technik einfach. Es ging darum erste Einblicke zu gewinnen. Vor allem beim Mond, ging es darum eine bemannte Landung vorzubereiten. Verluste waren bei diesen Missionen einkalkuliert. So wurden Planetenmissionen doppelt ausgelegt und Mondsonden in Kleinserien produziert.

In den siebziger begann die Entwicklung anspruchvoller Missionen. Die Untersuchung des Mars mit Viking aus dem Orbit und vom Boden aus, die Flüge von Voyager zu den 4 Gasriesen und Galileo als Jupiterorbiter / Atmosphärensonde. Und obgleich diese erfolgreich waren, zeigten Präsidenten wie Reagan und Bush kein Interesse für Weltraumforschung. Geld wurde für unnötige Rüstungsprogramme oder die Erforschung von SDI verpulvert. Das führte zur ersten Discovery Mission - auch wenn sie nicht so heißt: Magellan: Durch Verwendung von Teilen aus anderen Programmen und Beschränkung auf ein Instrument war es möglich einen Radar Orbiter zu bauen der wenigstens die Kartierung der Venus als die Hauptaufgabe der anspruchsvollen VOIR Mission übernehmen konnte. Magellan war die einzige Raumsonde die während der 8 Jahre der Reagan Administration neu entstand.

1993 fiel beim Einschuss in die Mars Umlaufbahn der Mars Observer aus und 1991 war klar geworden dass die Hauptantenne von Galileo nicht entfaltet werden konnte. Damit waren die beiden Großprojekte gescheitert bzw. konnten nur ein Tausendstel der Daten liefern. Nun meldeten sich Kritiker zu Wort die eine Umkehr wollten, weg von großen Missionen, hin zu kleinen.

Die Konzeption des Discovery Programms

Was aus der Taufe gehoben wurde war das Discovery Programm. Ein Programm, welches die Baukosten von Raumsonden inklusive Start auf 150 Mill. USD (Preisbasis 1992) beschränkte. Dafür sollten mehr Raumsonden als bisher starten und die Entwicklung sollte schneller gehen. Eckpunkte waren:

Das Motto des Programms war zusammengefasst "cheaper, faster, better". Später sollte dem sogar noch ein weiteres Programm folgen, das New Millennium Programm. Mit Raumsonden unter 100 kg Masse und nur einem Kombinationsinstrument. Fortschritte in der Mikrotechnologie und der Miniaturisierung sollten auch 100 kg Sonden effektiv machen. Doch soweit sollte es nie kommen.

Wie kann man Geld sparen?

Mars Climate OrbiterNun wie nicht anders zu erwarten ging es weniger um das "better" und "faster" als mehr um das "cheaper". 150 Mill. USD sind für eine Planetenmission nicht viel Geld. Schon etwas bessere Forschungssatelliten kosten mehr. Selbst moderne Kommunikationssatelliten liegen in dieser Größenordnungen. Mars Observer und Galileo sind beides Projekte im Bereich von knapp unter 1 Mrd. USD gewesen. Nun es gibt einige Ansätze Geld zu sparen.

Trägerraketen

Mars Observer startete mit einer Titan 3 Commercial. Alleine die Trägerrakete kostete 280 Mill. USD. Die Discovery Missionen müssen dagegen mit einer Delta 2 auskommen die damals 58 Mill. USD kostete. Inzwischen muss sogar eine billigere Version mit nur 3-4 anstatt 9 Feststoffboostern verwendet werden. Wären die Amis etwas intelligenter gewesen, so hätten sie ihre Missionen mit russischen Protons oder Sojus gestartet - Dies macht z.B. die ESA mit ihren Discovery Missionen und kann somit erheblich besser instrumentierte Missionen finanzieren.

Missionsüberwachung

Alleine 150 Mill. USD kostete die Missionsüberwachung des Mars Observers. Hier kann man Geld sparen, wenn man die Raumsonde autonom betreibt und das Team verkleinert. Das Problem ist nur, das man wenn etwas schief geht nicht weiß warum. Zu kleine Teams oder aus Kostengründen aufgespaltete Teams können Dinge übersehen die sich evt. fatal auswirken. Weiterhin übertragen die Mars Sonden des Discovery Programms bei der Landung keine Daten, sondern erst danach - Das macht die Fehlersuche bei einer gescheiterten Landung nicht einfach.

Sondenbau

In den sechzigern baute man im wesentlichen Sonden in Kleinserien. Später kam man zur maßgeschneiderten Sonde für eine Mission. Anfangs wollte man auch für das Discovery Programm wieder eine Serienbauweise einführen: Ein Mariner Mark II Sondenkörper (Der Name sollte an die erfolgreiche Mariner Raumsonden erinnern, die alle einen ähnlichen Aufbau hatten) wäre missionsspezifisch angepasst worden. Dies wäre sicher nicht immer ideal gewesen und bestimmt auch schwerer als eine optimale Lösung aber erheblich kostengünstiger. Man entscheid sich aber dagegen und wählte als Basiskörper schon erprobte Konstruktionen von militärischen Wettersatelliten.

Instrumente

Ein Problem sind wissenschaftliche Instrumente. Eigentlich ist die ganze Sonde nur ein Träger für die Instrumente. Ein Instrument muss auf die Mission ausgerichtet werden. Eine Kamera die ausgelegt ist im äußeren Sonnensystem Bilder zu machen wird aufwendig isoliert sein, sehr lichtempfindliche Chips haben und eine feine Nachführung um längere Belichtungszeiten auszugleichen. Dieselbe Kamera eingesetzt im inneren Sonnensystem muss mit größerer Hitze fertig werden, gekühlt werden und einen Überblendungsschutz besitzen. Dazu kommen Missionsspezifische Parameter wie die Größe und Entfernung des Objektes, seine Bewegung. Für Instrumente die man nicht als "Allround" Instrumente bezeichnen kann, wie Kameras ist sogar eine Neuentwicklung nötig. Ein Instrument das die Konzentration von Spurengasen in der Marsatmosphäre misst, ist z.B. bei einer Kometenmission nicht zu gebrauchen, analog ist ein Massenspektrometer das den Kometenschweif auf chemische Zusammensetzung analysiert, bei einer Marsmission nutzlos, da diese dann in Atmosphäre eintreten muss.

Natürlich kann man auch hier Synergieeffekte nutzen und schon entwickelte Instrumente anderer Missionen übernehmen. Ein Kennzeichen der Discovery Missionen ist das dies ausgiebig geschieht. So flogen die 7 Instrumente des Mars Observers nochmals auf den Mars Missionen von 1997-2001 mit und auch europäische Beiträge flogen bei vielen Discovery Missionen mit. Umgekehrt nutzt die ESA bei Mars und Venus Express Instrumente die man für Mars 96, Rosetta und Cluster entwickelt hat.

Planung

Ein Kritikpunkt an den "alten" Missionen war, dass pro Tonne Sondengewicht eine Tonne Papier produziert wurde. Im Klartext: Die Planung der Mission bis ins kleinste Detail, die Auslegung aller Systeme mit hohen Sicherheitsspannen und Redundanzen, das Abchecken aller auch noch so unwahrscheinlichen Zwischenfälle, zusammen mit der intensiven Betreuung während Bau und Mission erschien zu aufwendig. Schließlich gab es bei Planetenmissionen kaum Totalversager. Die letzte vor Mars Observer war im Jahre 1967 eine Surveyor Mondsonde gewesen. Wenn eine Discovery Mission scheitert, dafür man aber bei allen Missionen größere Beträge einsparen kann so wäre dies ein akzeptables Risiko. Allerdings kann man hier nicht unbegrenzt sparen. So war für en Mars Climate Orbiter (MCO) ein Budget von 32.8 Millionen USD für den Transfer zum Mars und die ersten 820 Tage Operation vorgesehen. Er ging auch verloren weil ein Fehler in einem zu kleinen und unerfahrenen Team übersehen wurde. Die Nachfolgemission Mars Odyssey 2001 hat daher mit 79 Millionen USD für die Missionsdurchführung mehr als den doppelten Betrag erhalten.

Die Missionen

Erfahrungsgemäß dauert es auch bei schnell verwirklichten Projekten 3-4 Jahre bis aus Planen Hardware wird. So starteten die ersten Sonden ab 1996. Dies soll nun eine Kurzfassung der bisher gestarteten Discovery Missionen der USA sein. Das Discovery Programm umfasst eigentlich folgende Sonden:

Ich habe dies etwas weiter gefasst und auch Planetenmissionen hinzu genommen die ebenfalls preiswert sind und diesem Grundsatz folgen. Natürlich muss man auch eine Grenze ziehen. So war es kein Problem Mars 2001 Odyssey hinzuzunehmen, da auch neuere Discovery Sonden bis zu 300 Millionen USD teuer sein dürfen und in dieser Klasse liegt auch Odyssey. An der Grenze liegen die beiden Mars Rover mit 400 Millionen USD pro Stück. Die Raumsonde New Horizons soll 550 Millionen USD kosten und wird daher nicht von mir zu diesem Programm zugerechnet.

ClementineClementine (25.1.1994)

Clementine gehört eigentlich nicht zum Discovery Programm, da sowohl die Planung vorher begann, als auch federführend das DoD (Verteidigungsministerium) war. Diesem ging es um das Testen von neuen Sensoren zur Ortung und Verfolgung von Raketen. Man erkannte, dass man dazu kein Target starten musste sondern dies auch mit einem Asteroiden ging. Dazu nahm man die NASA mit ins Boot, welche ihre Erfahrung in Planetenmissionen einbringen konnte und die als Gegenstück einige Instrumente, vor allem Kameras mitführen konnte. Clementine umrundete zuerst den Mond bis zum 3.5.1994 und sollte dann in eine Bahn zum Asteroiden Geographos starten, verbrauchte durch einen Computerbefehl aber am 7.5.1994 den größten Teil des Treibstoffs, so das der wichtigste Teil der Mission entfallen musste.

NearNEAR (17.2.1996)

NEAR ist sicher eine der Missionen die als Ziel des Discovery Programms genannt wurden: Missionen die es sonst wohl kaum gegeben hätte. Ziel war die Erkundung des Asteroiden Eros, einem der Asteroiden welche die Erdbahn kreuzen. Daher auch der Name, der die Abkürzung von NEAR Earth Asteroid Rendezvous ist. Publikumswirksam wurde die Mission, weil bei ihrem Start Spielfilme wie Armageddon auftauchten die von einem Asteroiden handelten der die Erde verwüstet. Für eine klassische Mission wäre eine Erkundung eines Asteroiden im Vergleich zu den Kosten nicht wissenschaftlich lohnend gewesen. NEAR verpasste zwar den Einschuss in die Umlaufbahn von Eros im Januar 1999 konnte nach einer Extrarunde um die Sonne aber im Februar 2000 seine Arbeit aufnehmen. Nach einer Missionszeit von nur einem Jahr wurde die Sonde auf dem Planetoiden "gelandet", da die Mittel für die Mission aufgebraucht waren. Zwei Wochen später wurde sie im Februar 2001 abgeschaltet.

Mars Global Surveyor (MGS: 4.11.1996)

Mars Glbal SurveyorMars Global Surveyor war die erste einer Serie von Discovery Sonden zum Mars. Die Sonde sollte das nachholen, was dem Mars Observer nicht gelang. Sie trägt daher auch 5 der 7 Instrumente des Mars Observers. Die Verwendung anderer Komponenten wie des Bordrechners vom MO half auch die Kosten auf ein Viertel dessen zu begrenzen, da man praktisch Instrumente und Teile des MO nur nachbauen musste. Damit die Sonde erheblich leichter werden konnte musste ein Großteil des Treibstoffs eingespart werden. Dies geschah durch Anwendung des Aerobraking - anstatt, dass man eine kreisförmige niedrige Umlaufbahn einschlägt bremst der MGS nur in eine lang gezogene elliptische Bahn ein und gleicht diese dann durch Eintauchen in die Marsatmosphäre langsam der Kreisbahn an. Der MGS ist für das Discovery Programm etwas untypisch, da er teurer war (230 Mill. USD) und leistungsfähiger war, als die folgenden Sonden, da er die hoch entwickelten MO Experimente mitführte.

Durch ein Verbiegen eines Sonnenpaddels musste das Aerobraking sehr vorsichtig geschehen, was den operationellen Betrieb um 1 Jahr auf den März 1999 verzögerte. Seitdem arbeitet der MGS jedoch unermüdlich und auch eine Missionsverlängerung wurde bewilligt, auch weil der nachfolgende MCO ausfiel. Zum Zeitpunkt der Fertigstellung des Artikels ist er noch operativ und hat über 112000 Bilder zur Erde gesandt.

Mars Pathfinder (4.12.1996)

Mars PathfinderWar MGS ein Relikt, das die Instrumente des MO nutzte, so sollte Mars Pathfinder eine Demonstration neuer Technologien sein, die auch ein Ziel des Discovery Programms sind. Mars Pathfinder landet anders als Viking Lander direkt, ohne vorher eine Umlaufbahn um den Mars einzuschlagen. Nicht Landetriebwerke, sondern Aerobags bremsten die Sonde im letzten Teil des Falls ab. Komplettiert wurde die Mission durch einen kleinen Rover.

Mars Pathfinder erreichte großes öffentliches Interesse auch weil die Landung am Unabhängigkeitstag der USA 1997 erfolgte und die Bilder sehr schnell über das Internet abrufbar waren. Wissenschaftlich war die Ausbeute jedoch eher mau. Anders als die Viking Lander hatte Mars Pathfinder nur 2 Experimente: Eine Kamera deren Bildsystem aus Deutschland stammt und für Huygens entwickelt wurde, und eine Meteorologiestation. Der Rover hat ein ebenfalls in Deutschland entwickeltes Alphateilchen / Röntgenstrahlenspektrometer und eine Kamera an Bord. So beträgt die wissenschaftliche Nutzlast nur 11 kg bei knapp einer Tonne Startmasse. Obgleich der Öffentlichkeit als Erfolg verkauft arbeitete der Pathfinder nur knapp 3 Monate und lieferte wenige neue Erkenntnisse. Er zeigte auch die Problematik des Discovery Programms: Setzt man den Erkenntnisgewinn von Mars Pathfinder dem gegenüber, den die Viking mit einer wesentlich besseren instrumentellen Ausrüstung und Arbeitszeiten von einigen Jahren gewannen, so sind die Discoverymissionen nicht wirklich billig.

Lunar PropektorLunar Prospector (7.1.1998)

Die bislang kostengünstigste Mission kostete nur 63 Mill. USD. Ziel der nur 158 kg schweren Sonde war eine bessere Beobachtung der mineralogischen Zusammensetzung des Mondes durch nicht abbildende Instrumente. Ein umstrittenes Ergebnis war die Vermutung, dass in polaren Kratern Wasser vorhanden sein könnte. Als nach 1.5 Jahren die Finanzierung auslief wurde die Sonde am 31.7.1999 gezielt in einer solchen Region zum Absturz gebracht. Man konnte jedoch keine Wasserfreisetzung beobachten. Mit der Sonde flog die Asche von Eugene Shoemaker mit - einem US Astronomen, der schon vor dem Apollo Programm die Meinung vertrat, dass die Mondkrater nicht vulkanischen Ursprungs sind, sondern von einschlägigen herrühren. Lunar Prospector war erfolgreich, wurde mangels Bilder jedoch kaum von der Öffentlichkeit zur Kenntnis genommen.

Deep Space 1Deep Space 1 (DS-1) (24.10.1998)

DS-1 wurde wie Mars Pathfinder als Technologietest proklamiert. Ziel war es Technologien zu testen die zukünftig Missionen billiger machen sollten oder zuverlässiger. Diese Sonde verwendet zum ersten Mal ein Ionentriebwerk um damit ihre Umlaufbahn zu ändern. Weiterhin wurden neue Solarzellen, autonome Navigation und einige andere Technologien getestet. Beim Vorbeiflug an dem Asteroiden Braille am 29.7.1999 versagte jedoch die autonome optische Navigation und es konnten keine Bilder aus der Nähe gewonnen werden. Die Sonde wurde dann zu dem Kometen Borelly umgelenkt, denn sie im September 2001 passierte und dabei einige Aufnahmen des Kometenkerns machte. Auch hier stand primär die Qualifikation der neuen Technologien im Vordergrund, die gelang. Die wissenschaftlichen Ergebnisse sind wie bei Mars Pathfinder gering. Deep Space 1 gehört nicht offiziell zum Discovery Programm, sondern zum New Millennium Programm. Dieses sollte neue Technologien erforschen und weniger auf wissenschaftliche Missionen ausgerichtet sein. Doch da dieses Programm seit dem Start der DS-2 Mikroproben (zusammen mit dem Mars Polar Lander) keine Starts mehr aufweist habe ich die Sonde in diese Betrachtung mit aufgenommen.

Mars Climate OrbiterMars Climate Orbiter (MCO) (11.12.1998)

Die nächste Raumsonde des Discovery Programms flog wieder zum Mars. Anstatt 5 Experimente wie der MGS verfügt der MCO nur noch über zwei. Dafür ist er erheblich leichter und preiswerter. Dies geschah auch weil viel Verantwortung für die Mission der Industrie übertragen wurde. Als er am 23.9.1999 in einen Orbit einschwenken sollte, tauchte er aber aus dem Funkschatten nicht mehr auf. Als man nach der Ursache suchte entdeckte man das der MCO anstatt in 160 km Höhe den Mars in nur 57 km Höhe passierte und so durch die in dieser Höhe schon dichte Atmosphäre zerstört wurde. Eine Abweichung von 100 km vom Kurs fällt normalerweise auf, da man inzwischen den Ort einer Sonde sehr genau bestimmen kann. "Normalerweise" heißt in den früher üblichen größeren Teams. In dem kleinen Team beim MCO wurde diese Aufgabe mit der Industrie geteilt. Diese rechnete mit dem selbst in den USA in der Wissenschaft nicht verwendeten "imperialen" System, also auf Basis von Yard, Pfund etc. Die NASA wie der Rest der Welt im SI-System. Erst dadurch kam es zu dem Navigationsfehler der während 10 Monaten des Fluges zum Mars korrigierbar gewesen wäre - wenn man ihn bemerkt hätte.

Mars Polar LanderMars Polar Lander (MPL) 3.1.1999

Anders als der Mars Pathfinder, setzte die nächste Landemission wieder auf herkömmliche Technologien. Es gab keinen Rover, dafür eine bessere instrumentelle Ausrüstung, obwohl der MPL nur 60 % der Startmasse des MPF hatte. Doch auch er schwieg bei der Landung Da alle neuen Sonden des Discovery Programms anders als Viking keinen Funkkontakt während der Landung haben, und auch keine Messungen beim Abstieg machen, wusste man nicht warum die Sonde am 3.12. 1999 ausfiel. Im Februar 2000 fiel bei dem Test der nächsten Landesonde auf, das ein Sensor der den Bodenkontakt melden sollte stark schwankende Werte lieferte. Dies trat auf sobald er freigelegt wurde, wenn der Fallschirm abgetrennt wurde, der Sensor aber noch nicht völlig frei war. Da der Bordrechner den Sensor aber laufend abfragte auch wenn er noch keine sinnvollen Werte liefern konnte, führte dies zum vorzeitigen Abschalten der Triebwerke und die Sonde zerschellte auf der Marsoberfläche.

Niemand hatte aus Kostengründen dieses System beim MPL getestet. Es stellte sich heraus, dass man sogar bis einen Tag vor der Landung das Problem durch ein Software Update hätte beheben können. Danach wurde die Landemission zum Mars 2001 auf 2003 verschoben. Insgesamt war das Marsprogramm chronisch unterfinanziert. Mit lediglich 150 Millionen USD wollte man nicht nur den Betrieb der laufenden Sonden finanzieren, sondern auch alle 2 Jahre zwei neue Raumsonden starten.

StardustStardust (7.2.1999)

Diese Raumsonde soll 2004 den Kometen Wild erreichen und dabei Materie des Kometenschweifs auffangen. Dieser wird mit einer Kapsel im Januar 2006 auf der Erde wieder landen. Die Mission läuft noch und hat ihr Missionsziel noch vor sich. Den Kometen Wild hat sie passiert und ist nun auf dem Rückweg zur Erde. Neben dem Hauptexperiment, den Einfangbehältern für Materie, verfügt die Sonde noch über eine Navigationskamera und einen Staubdetektor aus Deutschland.. Jedoch nicht die umfassende Instrumentierung die Giotto hatte. Die Passage am Kometen Wild ist mittlerweile geglückt und nun sind die Bodenproben auf dem Weg zurück zur Erde. Es gab einige gute Aufnahmen durch die Navigationskamera und In-Situ Untersuchungen durch den deutschen Staubanalysator.

Mars Odysse 2001Mars Odyssey 2001 (7.4.2001)

Ziel dieses Mars Orbiters war es neben dem letzten MO Instrument, dem Gammastrahlenspektrometer GES eine verbesserte Version zweier Instrumente des MGS mitzuführen die über eine wesentlich bessere spektrale und optische Auflösung als die entsprechenden Instrumente des MGS verfügen sollten. Der Name ist neben dem Bezug auf den Roman "2001 - Odyssey im Weltraum" auch auf die Lage des Marsprogramms nach den beiden Fehlschlägen 1999 gemünzt. Der Orbiter basiert auf dem Mars Climate Orbiter. Seit dem April 2002 liefert Mars Odyssey Daten aus seinem Orbit um den Mars. Er wird mindestens bis August 2004 in der Kartierungsmission bleiben, danach auf jeden Fall als Relay. Inzwischen hat er den Mars auf 100 m Genauigkeit kartiert und seine Mission wurde um 2 weitere Jahre verlängert. Er übertrug auch 85 % der Daten der Rover Spirit und Opportunity zur Erde.

Genesis (8.8.2001)

Wie auch NEAR ist Genesis eine sehr spezialisierte Mission. Sie hat neben zwei kleinen Experimenten vor allem die Aufgabe Teilchen des Sonnenwindes in mehreren Kollektoren aus hochreinen Materialen wie Silizium, Quarz, Korund aufzufangen, und diesen wie die Proben von Stardust in einer Kapsel zur Erde zu bringen. Diese Kapsel macht einen Großteil der Masse von Genesis aus. Dazu wird die Sonde vom November 2001 bis zum April 2004 dem Sonnenwind im Librationspunkt L1 , 1.5 Millionen km von der Erde entfernt ausgesetzt sein. Danach wurde die Kapsel wieder geschlossen und die Sonde machte sich auf den Heimweg. Die Kapsel sollte am 8.9.2004 in Utah landen und die Sonde beim Erdeintritt verglühen. Es gab schon im Vorfeld Zweifel ob dies glücken wird, da sich die Batterie in der Wiedereintrittskapsel überhitzt und eventuell entladen hat. So schlug die Kapsel bei der Landung mit 311 km/h auf, weil sich der Fallschirm nicht entfaltet hatte. Mehr Details zu Genesis auf einer eigenen Seite. Die Mission ist damit gescheitert, denn die Kapsel ist aufgebrochen und die Kollektoren kontaminiert (Sie hätten sofort nach der Landung in einen Clean Room gebracht werden müssen um das Eindringen von irdischem Staub zu verhindern).

CONTOURCONTOUR (2.7.2002)

Auch die bislang letzte Kometensonde des Discovery Programms scheiterte. CONTOUR sollte wie Giotto zwei Kometen in naher Distanz passieren. Ein dritter Komet war möglich, wenn er auf der Bahn lag. Die Sonde wäre regelmäßig zur Erde zurückgekehrt und hätte so durch einen Vorbeiflug umgelenkt werden können. Auch die Instrumentierung mit Kameras, IR Spektrometer, Staubdetektor / Massenspektrometer (Deutscher Beitrag) ist vergleichbar. Spezielle Techniken sollten verhindern, dass die Instrumente wie bei Giotto beschädigt werden. Bei der Zündung einer Zusatzstufe am 15.8.2002 zerfiel die Sonde aber in 3 Teile wie Teleskopaufnahmen von der Erde aus zeigten. Mehr Details zu CONTOUR auf einer eigenen Seite.

Mars Exploration Rovers (8.6.2003 / 8.7.2003)

Diese beiden Sonden sind zwei identische je 180 kg schwere Rover. Sie sollen den Mars befahren, dort spektrale und Panoramaaufnahmen machen. Gestein mit einem Mikroskop untersuchen. Ein Mössbauer Spektrometer und ein Alpha Kanal Spektrometer stammt von Deutschland. Obgleich 10 mal größer als der Sojourner Rover ist die Instrumentierung daher schlechter als bei dem wesentlich kleineren europäischen Lander Beagle. Dies ist ein Tribut an die Mobilität bei der Gewicht erheblich stärker eingespart werden muss als bei einem stationären Lander. Man hat jedoch das beste gemacht und verfügt neben einer normalen Kamera auch über ein abbildendes Spektrometer zur Untersuchung der Zusammensetzung von Felsen. Dazu kommen noch zwei Instrumente aus Deutschland die Bodenproben auf ihre chemische Zusammensetzung und Eisenmineralien untersuchen und eine Mikroskopkamera gekoppelt an einen Bohrer um frische Oberfläche freizulegen. Dafür sind die 400 Millionen USD teuren Rover die teuersten Sonden die hier vorgestellt werden. Ihre nur 3 Monate dauernde Primärmission ist inzwischen wegen des guten Zustands der Sonden auf 9 Monate verlängert worden.

MESSENGER (2.8.2004)

MessengerMESSENGER (MErcury Surface Space ENvironment, GEochemistry and Ranging) ist die erste Raumsonde zu Merkur nach dem Vorbeiflug von Mariner 10 vor 30 Jahren. Anders als Mariner 10 soll MESSENGER in einen Orbit um Merkur einschwenken und diesen 12 Monate lang beobachten.

Die Sonde wiegt beim Start mit einer Delta 7925H (H für die Heavy Variante) 1130 kg, wovon 618 kg auf den Treibstoff entfallen. Sie ist bei Abmessungen von 1.27 m × 0.71 m × 1.05 m sehr kompakt und wird von einem halbzylindrischen Schutzschild vor der Hitze in bis zu 46 Millionen km Entfernung geschützt.

Die Sonde absolviert dabei einen Erdvorbeiflug und zwei Venusvorbeiflüge und drei Merkurvorbeiflüge, welche die relative Geschwindigkeit der Sonde soweit reduzieren, damit die Sonde am 18.3.2011 in einen hochelliptischen Orbit einschwenken kann. Die Verschiebung des Starts vom Mai 2004 auf den August 2004 führte zum Verpassen des Startfensters zur Venus und zu einer Verlängerung der Reisezeit um fast 2 Jahre vom Juli 2009 auf den März 2011.

In dem Orbit um Merkur in 200 × 15000 km Höhe soll die Sonde die Oberfläche und Umgebung von Merkur erforschen. Ein Partikelexperiment und Magnetometer untersucht die Wechselwirkung von Merkur mit dem Sonnenwind und detektiert freigesetzte Ionen von Merkur. Ein Laserentfernungsmesser bestimmt die Topographie der Nordhalbkugel. Die Südhalbkugel kann von Messenger nur während des merkurfernsten Punktes erfasst werden. Aus dieser Entfernung arbeitet der Laderentfernungsmesser nicht mehr. Ein UV/Vis Spektrometer untersucht die Zusammensetzung der dünnen Atmosphäre und bestimmt die mineralogische Zusammensetzung des Bodens.

Ein Gammastrahlenspektrometer / Neutronenspektrometer sucht nach Eis nahe den Polen und bestimmt die Konzentration von Elementen der Kruste. Ergänzt wird es dabei von einem Röntgenstrahlenspektrometer. Zuletzt soll eine Weitwinkelkamera den ganzen Planeten mit mind. 1 km Auflösung in 10 Spektralfarben aufnehmen. Eine Telekamera wird eine monochromatische Karte mit 250 m Auflösung anfertigen. Die Primärmission der Sonde hat einer Dauer von 12 Monate. Eine Verlängerung hängt von dem Zustand der Sonde nach fast 8 Jahren im inneren Sonnensystem ab. Mehr über MESSENGER in einem eigenen Aufsatz.

Eine Zwischenbilanz

Nach dieser Kurzvorstellung der Missionen wird es Zeit eine kleine Bilanz über die bisher erfolgten 11 Flüge zu ziehen. Hat das Discovery Programm etwas gebracht oder war es nur ein Propaganda Coup?

Die Erfolgsbilanz

Von den bislang abgeschlossenen Missionen gab es folgende Bilanz:

alle Missionen eigentliches Discovery Programm
Fehlschläge 4 2
partiell erfolgreich 1 0
erfolgreich 6 2
Erfolg mit Problemen 2 1
Mission noch nicht abgeschlossen 2 2

Die Bilanz ist also nicht so positiv. Im eigentlichen Discoveryprogramm ist sie sogar noch schlechter als wenn man die anderen Missionen hinzunimmt.

Die Kostenbilanz

Aus Kostensicht war sicher das Discovery Programm erfolgreich. Überschritten die ersten Missionen wie MGS, NEAR und Pathfinder noch den Kostenrahmen, so liegen bei CONTOUR und Genesis die Kosten bei zirka 160-170 Mill. USD auf heutiger Preisbasis, also weit weniger als die 150 Mill. USD auf Preisbasis von 1992, die als Richtlinie galten. Nach den Fehlschlägen dürften Sonden teurer werden und so liegen MESSENGER, DAWN und Deep Impact bei 250-300 Millionen USD.

Andererseits darf man nicht vergessen, dass nahezu alle Discovery Missionen nur 2-3 Experimente mitführen, wenn es mehr sind, so stammen diese aus anderen Staaten, vor allem Deutschland. Beim Marsprogramm gibt es sogar eine Möglichkeit des Vergleichs: Die 8 Experimente des Mars Observers im Gesamtgewicht von 127 kg wurden auf 3 Sonden des Discovery Programms (MGS, MCO und Mars Odyssey) aufgeteilt. Diese 3 Sonden hatten als neue Experimente lediglich einen UHF Empfänger für MPL an Bord von MCO und Odyssey 2001 und eine verbesserte Version des Infrarotspektrometer TES bei Mars Odyssey an Bord. Die Kosten alle 3 Missionen belaufen sich auf einen Betrag für den man auch den Mars Observer nachbauen hätte können, und unter Verwendung des Aerobraking mit einer kleinern Rakete hätte starten können.

Wenn man berücksichtigt, das die NASA innerhalb des Discovery Programms in den letzten 6 Jahren genau so viel Totalversager bei den Missionen als in den vorhergehenden 27 Jahren hatte, und drei weitere Missionen nur als partiell erfolgreich eingestuft werden können, relativiert sich die zuerst positive Einstufung. Dabei sind z.B. das Versagen vom MCO und MPL definitiv auf Sparen an der falschen Stelle zurückführbar. Bei CONTOUR wäre bei einer um 10 Millionen USD teureren Startrakete keine zusätzliche Oberstufe nötig gewesen, die wohl Ursache der Explosion ist - Da die Sonde autonom arbeiten sollte um Kosten für die Missionsüberwachung zu sparen wird man es wohl nie wissen...

Dadurch, dass 3 Sonden die Instrumente des verlorenen Mars Observers transportiert haben, kann man eine herkömmliche mit einer Discovery Mission recht gut vergleichen:

Mars Observer Nachbau Mars Observer MGS, MCO und Odyssey 2001
Startmasse 2473 kg 2000 kg* 2414 kg
davon Treibstoff 1346 kg 940 kg * 1002 kg
Trägerrakete Titan 3 Commercial Atlas IIAS 3 × Delta 2
Startkosten 282 Millionen USD 126 Millionen USD 160 Millionen USD
Instrumente 7 7 9
Gesamtgewicht Instrumente 156 kg 156 kg 166.7 kg
Kosten Raumschiff 548 Millionen USD 219.2 Millionen USD 402.2 Millionen USD
Kosten Primärmission 150 Millionen USD 150 Millionen USD 161.8 Millionen USD
Gesamtkosten 980 Millionen USD 495.2 Millionen USD 724 Millionen USD

* Anwendung von Aerobraking wie bei den Discovery Sonden.

Wenn man einen realistischen Vergleich durchführt, der auch berücksichtigt, dass man bei den Discovery Sonden Teile des MO verwendete und die Instrumente schon entwickelt waren, so wird ein MO der auch Aerobraking benutzt erheblich billiger als drei Discovery Sonden. Der MO war auch deswegen so teuer, weil die Trägerakete extrem teuer war (Aus diesem Grund spielt die Titan auch keine Rolle auf dem kommerziellen Satellitenmarkt mehr). Durch die Nutzung von Aerobraking sinkt die Masse des MO aber ab und erreicht die einer Atlas II AS Trägerrakete die etwa 2.2 t zum Mars transportieren kann. Weiterhin kostet der Nachbau eines Raumfahrzeuges erheblich weniger als die Neuentwicklung. Typische Werte sind hier 30-40 %, ich habe 40 % angesetzt für die Kalkulation.

Die wissenschaftliche Bilanz

Natürlich ist eine Mission wie Genesis, welche praktisch nur ein kleines aktives Experiment mitführt nicht mit einem Satelliten zur Sonnenbeobachtung wie SOHO oder Trace zu vergleichen. Im Idealfall ist eine Discovery Mission so konzipiert das sie eine wissenschaftliche Fragestellung untersucht, aber nicht den Anspruch erhebt eine umfassende Erkundung durchzuführen. Beispiele für solche Discovery Sonden sind NEAR, Genesis und Stardust. Gerade beim Marsprogramm findet aber das Gegenteil statt. Anstatt eine Mission zu starten die mit einer guten instrumentellen Ausrüstung den Mars untersucht, startet man drei Sonden mit unterschiedlichen Instrumenten. Man verzichtet dabei bewusst auf eine Datenkonsistenz (immer von derselben Warte und zur gleichen Zeit aus gewonnen), wie auch der Möglichkeit der Kombination z.B. von Temperaturdaten mit gleichzeitig gewonnen Spektren und Bildern.

Betrachtet man was als Wissenschaftlicher Output gekommen ist, so hat MGS sicher sein Missionsziel voll erfüllt und überschritten. NEAR hat es erfüllt. Bei vielen Missionen kann man noch nicht sagen ob sie erfolgreich sind, da zum Zeitpunkt der Abfassung dieses Artikels im November 2002 die Primärmissionen von Mars Odyssey, Genesis und Stardust noch laufen. Fehlgeschlagen als Totalausfälle sind MCO, MPL und CONTOUR. DS-1 hat zwar neue Technologien getestet aber genauso wie der Pathfinder wenig wissenschaftlich nutzbare Fakten und Daten geliefert. Unverständlich ist auch das man bei Discovery Programmen noch voll funktionsfähige Sonden wie NEAR nach Ende der Primärmission nicht mehr weiterbetrieben hat. Das erscheint ein Sparen an der falschen Stelle.

Die politische Bilanz

Die NASA hat in den letzten Jahrzehnten dazugelernt. Verlorenes Interesse in der Öffentlichkeit führte zum Streichen von Mondmissionen Ende der sechziger Jahre. Präsidenten mit keinerlei Interesse an Raumforschung wie Ronald Reagan in den achtzigern führten praktisch in dieser Zeit zur Einstellung des Planetenprogramms. Das Discovery Programm ist eine Anpassung an diese Umstände. Es vereint eine Reihe von Faktoren die vor allem für die NASA das Risiko begrenzen, dass ein Programm gestoppt wird:

Das falsche Konzept

Wenn man das Discovery Konzept betrachtet, so hat es sicher Möglichkeiten welche die Planetenforschung bereichern. Niemand, selbst die größten Verfechter würden behaupten das Discovery Sonden eine mittelgroße Mission oder gar ein Mammutprojekt wie Viking oder Cassini ersetzen können. Würde man das Discovery Programm auf die Einsatzzwecke beschränken, in denen es sinnvoll ist, so wäre es eine Ergänzung der "normalen" Planetenmissionen. Dies sind spezialisierte Missionen mit klar umrissenen Missionsprofil wie Genesis oder Stardust. Oder es sind Missionen zu Himmelskörpern für die sich eine größere Mission nicht lohnen würde wie NEAR oder Lunar Prospector.

Was aber stattdessen raus kam ist das dass Discovery Programm das bisherige Forschungsprogramm ersetzt hat. Es gibt nun nur noch Discovery Missionen. Das bedeutet das alle Missionen die naturgemäß teurer sind, wie zu den äußeren Planeten (Kosten für stärkere Trägerraketen, Radionuklidgeneratoren und langjährige Missionsbetreuung) gestoppt werden. So die Missionen Europa Orbiter und Pluto-Kuiper Express.

Selbst Missionen die möglich wären zu Merkur, Mond, Venus gibt es nicht, weil man hier keine öffentlichwirksame Publicity aufbauen kann. Das Discovery Programm wird nicht von wissenschaftlichen Fragenstellungen sondern modischen Aspekten bestimmt. Marsforschung ist gerade "in", also werden alle 2 Jahre 2 Raumsonden zum Mars geschickt.

Das Discovery Programm ergänzt nicht die Planetenforschung, es ersetzt die Planetenforschung. Die Folge ist, das es sehr viele Missionen gibt, aber zu wenigen Zielen. Die NASA erhält in der Summe mehr Geld und Personen die nur Missionen zählen, meinen sogar eine Renaissance der sechziger Jahre zu sehen. Doch betrachtet man die bislang erreichten Erfolge und vor allem auch den Umstand, das von 12 gestarteten Sonden 3, also ein Viertel Totalausfälle waren, so relativiert sich das Motto. "Cheap" hat im englischen Sprachgebrauch nicht die Bedeutung wie "Billig" im Deutschen. Cheaper bedeutet dort mehr minderwertig als preiswert. So ist das Motto recht gut gewählt, wenn man die Interpunktionszeichen richtig setzt: "Cheaper - Faster, Better?" trifft es wohl recht gut.

Das Deep Space Network (DSN)

In den sechziger Jahren aufgebaut ist das Deep Space Network das Ohr zu den Planetensonden. Es besteht aus 3 Standorten bei Canberra (Australien), Goldstone (Kalifornien) und Madrid (Spanien). Herzstück sind drei 70 m Antennen, eine bei jedem Komplex. Die Einführung dieser Antennen ließ bei Mars Missionen die Datenrate von 66.6 auf 16200 Baud schnellen. Aber es sind nur 3 dieser Hochleistungsantennen. Dazu kommen noch eine Vielzahl kleinerer Antennen von 26 und 34 m Durchmesser. Diese können aber erheblich weniger große Datenraten bewältigen, da die Empfangsfläche kleiner ist. Siehe auch das Raumfahrtglossar zum DSN)

Solange es keine Discovery Sonden gab, war es kein Problem jeder Sonde zumindest zeitweise die großen Antennen zur Verfügung zu stellen. 1978 gab es mit Pioneer Venus 1+2, Viking 1+2 und Voyager 1+2 maximal 6 Sonden zu betreuen. Schon ein Jahr später waren es nur noch 4. Im September 2003 musste das DSN dagegen betreuen: MGS, Mars Odyssey, MER 1+2, Genesis, Galileo, Cassini, Stardust, Voyager 1+2. Also 10 Missionen. Wären der MCO und CONTOUR nicht verunglückt wären es sogar 12 Missionen gewesen. Es ist klar, dass damit natürlich auch die Datenmenge zwangsläufig kleiner sein muss, denn viele Sonden müssen dann die kleineren 34 m Antennen nutzen. Auch unter diesem Gesichtspunkt sind wenige, mittelgroße Missionen günstiger.

Wie könnte man dem abhelfen?

Nun ich halte die Idee sehr einfache Sonden zu bauen um Asteroiden oder Kometen anzufliegen nicht schlecht. Sie können hier eine eingeschränkte Fragestellung beantworten. Geht es aber um Himmelskörper die groß und komplex sind, so wären mittelgroße Sonden besser geeignet. Natürlich sind diese teurer, aber sie führen nicht nur mehr Experimente mit sich, sondern diese werden auch im Verbund eingesetzt. Das erreicht das Interpretieren der Daten enorm. Nehmen wir an eine Sonde entdeckt auf der Fernsehkamera einen beginnenden Sturm auf dem Mars - Man könnte sofort Temperaturen, Wasserdampfgehalt und Luftdruck messen, mit einem Spektrometer versuchen die Minerale festzustellen aus denen der Staub besteht. Wenn man diese Experimente nicht hat geht dies nicht.

Man kann auch Geld sparen indem man einfach nicht alles neu entwickelt. Wenn man ein Instrument entwickelt hat, sollte man es auf möglichst vielen Sonden zum Einsatz bringen. Man könnte den Sondenkörper standardisieren. Dies wird z.B. bei der ESA gemacht: Mars Express und Venus Express tragen zum größten Teil Instrumente die schon für andere Missionen entwickelt wurden. Auch der Sondenkörper ist identisch.

Ein Preisvergleich

Im folgenden sollen einige mittelgroße Missionen mit einigen Discovery Missionen verglichen werden. Beim Preisvergleich ist zu beachten, das die USA eine sehr hohe Inflation haben, so gab die NASA anlässlich des Starts der Rover 2003 an, dass die 1 Mrd. USD, die das Viking Programm kostete heute 3500 Millionen Dollar wert seien, das ist eine Inflationsrate von 5 %. Wenn man mit europäischen Programmen vergleicht, so muss man auch die Dollarschwankungen berücksichtigen. Bis Ende der sechziger Jahre gab es einen konstanten Wechselkurs von 4.25 DM: 1 Dollar, danach sank der Kurs bis Anfang der achtziger Jahre auf unter 1.50 DM / Dollar. Seitdem schwankt er beträchtlich hin und her. So hat der Dollar alleine in den 4 Jahren die es schon den € gibt einen Kurs zwischen 0.88 und 1.28 € gehabt, d.h. es gab in 4 Jahren eine Schwankung um 44 %.

Discovery Missionen

Name Startjahr Kosten Sondengewicht Instrumentenzahl Instrumentengewicht Bemerkung
NEAR 1996 224 Millionen USD 502 kg 5 55 kg Verpasste erstes Rendezvous mit Eros
Mars Global Surveyor 1996 230 Millionen USD 595 kg 5 78 kg Instrumente von MO übernommen
Mars Pathfinder 1996 280 Millionen USD 325 kg 4 13 kg Fiel nach 3 Monaten aus
Mars Polar Lander 1999 199.6 Millionen USD 290 kg 3 20 kg Fiel beim Einbremsen in Orbit aus
Mars Climate Orbiter 1998 135 Millionen USD 338 kg 2 44 kg Fiel bei der Landung aus
Clementine 1994 100 Millionen USD 235 kg 5 8 kg Technologie Tests
Stardust 1999 212.9 Millionen USD 385 kg 3 zirka 25 kg Erfolgreich Proben von Wild/2 gewonnen
Deep Space 1 1998 152.3 Millionen USD 404 kg 2 18 kg Am Primärziel keine Aufnahmen gewonnen
CONTOUR 2002 159 Millionen USD 387 kg 5 60.4 kg Zusatzstufe explodierte bei Zündung
Lunar Prospector 1998 63 Millionen USD 126 kg 4 24 kg Erfolgreiche 18 Monat dauernde Mission
Genesis 2001 209 Millionen USD 494 kg 3 210 (Rückführkapsel) Rückführung von Sonnenwind
Mars Exploration Rover 2003 je 425 Millionen USD 174 kg 6 7 Zwei Rover, 2 Instrumente aus Deutschland
Mars Odyssey 2001 2001 297 Millionen USD 380 kg 3 44.7 kg Davon ein Instrument vom Mars Observer

Medium Size Missionen

Name Startjahr Kosten Sondengewicht Instrumentenzahl Instrumentengewicht Bemerkung
Mariner 10 1974 98 Millionen USD 502 kg 7 78 kg Eine Venus und 3 Merkur Passagen
Voyager 1+2 1977 zusammen
455 Millionen USD
725 kg 11 105 kg 4 Planeten angeflogen, erweiterte Gesamtmission
bis zu Neptun 865 Millionen USD
Galileo 1989 1354 Millionen USD 1200 kg 18 (davon 6 Kapsel) 148 kg (davon 30 Kapsel) Hauptantenne nicht entfaltet,
Mehrkosten durch Challenger Explosion: 500 Millionen USD
Mars Observer 1992 980 Millionen USD 1230 kg 7 157 kg Fiel beim Einbremsen in Orbit aus

Alle Sondengewichte sind Trockengewichte ohne Treibstoff. Man erkennt, dass Discovery Missionen nicht wirklich preiswerter als eine größere Mission sind. Die Kosteneinsparung wird durch die geringere Instrumentenzahl wieder aufgewogen. Ein Spareffekt würde nur entstehen, wenn man z.B. den Bus wieder verwenden würde. Doch bisher ist jede Discovery Planetensonde ein Unikat. Die ESA wird dagegen bei Venus Express das Ingenieursmodell von Mars Express wieder verwenden und damit Kosten sparen.

Ein Blick auf andere Discovery Programme

Dasselbe was man von dem Planetenprogramm behaupten kann trifft auch auf die "Discovery" Missionen bei Erdsatelliten zu. Auch hier gab es einige Totalausfälle aus Nachlässigkeit. Discovery hat auch Folgen für Europa gehabt. Wer die Liste der deutschen Satelliten durchsieht, wird ein rapides Ansteigen der Starts in den letzten Jahren feststellen. Sehr viele dieser Missionen würde man als Discovery Missionen einstufen. Auch hier gab es Rückschläge wie das Versagen der Stromversorgung bei Abrixas oder der Ausfall des Bordcomputers bei Equator-S. Insgesamt ist die Bilanz aber positiver als in Amerika. Es fehlt bei uns auch der Zwang zu öffentlichkeitswirksamen Missionen. So das die Beschränkung auf kleine Missionen, bei einem Land mit beschränkten Mitteln für Raumfahrt, sinnvoll sein kann. Dazu kommt eine pragmatischere Einstellung - Während die US Missionen mit US Raketen starten müssen nutzen Deutsche Missionen Mitfluggelegenheiten als Sekundärnutzlasten oder preiswerte russische Trägerraketen die bei gleichem Startkosten doppelt so große Nutzlasten transportieren können.

Auch die ESA sah sich veranlasst zumindest eine Discovery Mission zu initiieren. Die Wahl war nicht schwer, denn mit Mars 96 gingen nicht nur zahlreiche russische Experimente unter, sondern auch viele europäische Experimente, darunter eine deutsche Hochauflösende Stereokamera und ein französisches Spektrometer. Mars Express wird von diesen und anderen Experimenten Nachbauten tragen. Da der Start mit einer Sojus erfolgt (preiswerter als eine Delta, aber mit höhere Nutzlast) ist diese Mission nur von den Kosten her eine "Discovery" Mission - Die instrumentelle Ausrüstung ist die einer mittleren Planetenmission.

Weil es so gut ging hat man inzwischen beschlossen einen Nachbau von Mars Express zur Venus zu schicken - Bei weitgehend identischer Instrumentierung wird dieser sogar noch preiswerter werden. Der Start von Venus Express ist für 2005 geplant. Dazu kommt als technologische Sonde Smart-1 die primär dem Test von Ionentriebwerken dient, als Nebeneffekt aber auch den Mond erforschen soll.

Die ESA ist recht stolz auf Mars Express. Zum einen ist es in der ESA wesentlich schwerer "smarte" Missionen zu lancieren. Das liegt daran dass man ein Dutzend Mitgliedsländer hat und bei fast allen Missionen man zumindest 3 der 4 größten Ländern (Frankreich, Deutschland, Italien und Großbritannien) ins Boot bekommen muss. Trotzdem scheint bei Mars Express der "Ariane" Effekt aufzutreten: Die "Kopie" ist leistungsfähiger als das Original, wie der Vergleich von Mars Express und Odyssey 2001 zeigt:


Mars Express Odyssey 2001
Start 2003 2001
Startmasse 1042 kg 725 kg
Davon Treibstoff 427 kg 349 kg
Orbiter trocken 439 kg 331 kg
Instrumente 7 3
Gesamtgewicht Instrumente 116 kg 45 kg
Lander Beagle 2 (65 kg) -
Projektkosten 240 Mill. € ohne Beagle 2 297 Mill. USD

Obgleich beide Raumsonden nahezu die gleiche Trockenmasse haben, trägt Mars Express mehr als doppelt so viele Experimente und einen Lander dazu (der allerdings in den Projektkosten nicht dabei ist). Die Mission dauert auch ein Jahr länger. Der Grund ist nicht alleine die Übernahme von schon entwickelten Experimenten für Rosetta und Mars 96 - Dies tat auch schon der MGS und war keineswegs so billig wie Mars Express. Es gibt sicher eine Reihe von Gründen, einer ist z.B., dass bei ESA man auch bei der Startrakete nach einer günstigen Lösung sucht. Während Mars Odyssey mit einer 58 Mill. USD teuren Delta 2 startete, nutzt die ESA eine 35 Mill. USD teure Sojus-Fregat mit einer 40 % höheren Nutzlastmasse. Sollte Mars Express gelingen, so wird er sicher eher dem Wahlspruch "Cheaper Faster und Better" gerecht, als die bisherigen US Missionen.

Ein Resümee

Eines ist sicher, es hat seit 1968 nicht mehr so viele Planetenmissionen von der NASA gegeben. Was also die Zahl angeht, so ist sicher das Discovery Programm ein Gewinn für die NASA. Auch ist die prinzipielle Idee, eine kleine Mission zu starten, wenn diese ausreichend ist die Mission zu erfüllen wie es bei NEAR oder Genesis ist begrüßenswert. Doch wenn man dran geht eine größere Mission in 3 kleinere zu zerlegen wie den Mars Observer in die Missionen MGS, MCO und Odyssey 2001, dann ist dies der falsche Ansatz.

Dies minimiert nur das Risiko das eine Mission gekippt wird wie es dem Europa Orbiter und Pluto-Kuiper Express nach antritt der Bush Administration erging. Wenn es darum geht Geld zu sparen, sollte die NASA woanders suchen: Das Shuttle Programm kostet mit 6 Flügen pro Jahr 3.2 Mrd. USD, ISS alleine am Betrieb zu halten, ohne einen Ausbau 1-2 Mrd. USD je nachdem wie viele Versorgungsflüge notwendig sind. Beide Programme eingestellt würden es der NASA erlauben pro Jahr 8-10 Raumsonden der 500 Mill. USD Klasse zu starten. Oder wenn sie Lust hat 20 der Discovery Missionen..

Inzwischen hat die NASA auch etwas umgedacht und die Gelder für die Discovery Missionen angehoben. Die im Jahre 2004 schon laufenden Projekte haben nun einen maximalen Kostenrahmen für die gesamte Mission von 299 Millionen USD, also etwa 50 % mehr als die ersten Missionen (150 Millionen USD, aber ohne Start). Die im Jahre 2004 ausgeschriebene Mission hat sogar ein Budget von 360 Millionen USD. Damit nähern sich Discovery Missionen mehr und mehr "normalen" Planetenmissionen. Trotzdem fallen schon heute die Marssonden aus dem Programm heraus, weil sie zu teuer sind und auch nicht in 36 Monaten umsetzbar sind.

In den letzten Jahren hat sich der Schwerpunkt der Forschung daher auf größere Sonden verschoben : Die Mars Exploration Rover, der Mars Rennaissance Orbiter und New Horizons sind alles keine Discovery Sonden mehr.



© des Textes: Bernd Leitenberger. Jede Veröffentlichung dieses Textes im Ganzen oder in Auszügen darf nur mit Zustimmung des Urhebers erfolgen.
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