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Mars Rover "Perseverance"

Mars 2020 ist die fünfte Mars-Rover- und erste Helikopter-Mission der NASA. Mittels einer Atlas-V-Trägerrakete wurde am 30. Juli 2020 vom Cape Canaveral eine Landesonde mit dem Rover Perseverance (deutsch Ausdauer, Beharrlichkeit) mit seinem Kleinhelikopter Ingenuity (Einfallsreichtum) auf den 480 Millionen Kilometer langen Flug zum Mars gestartet. Die Sonde landete am 18. Februar 2021 auf der nördlichen Marshalbkugel im Jezero-Krater.

Die Mission ist Teil des Mars Exploration Programs der NASA. Perseverance soll Marsgestein im Hinblick auf Biosignaturen, geologische Prozesse und die geologische Geschichte des Planeten genauer untersuchen, um so unter anderem Erkenntnisse über etwaiges Leben auf dem Mars zu gewinnen. Außerdem soll der 2,5 Milliarden Dollar teure Rover das Klima auf dem Planeten untersuchen. Die Mission dient auch der Vorbereitung eines bemannten Marsflugs. So wird der Rover testweise Kohlenstoffdioxid in Sauerstoff umwandeln und diese Ergebnisse analysieren.

Planung und Ablauf bis zum Start der Rakete

Mars 2020 wurde am 4. Dezember 2012 während des Herbsttreffens der American Geophysical Union in San Francisco angekündigt. In einem offenen Wettbewerb wurden wissenschaftliche Instrumente für den Rover ausgesucht, nachdem die Missionsziele bekannt gegeben worden waren. Nachdem über 60 Vorschläge eingegangen waren, kündigte die NASA im Juli 2014 die Landung des Rovers an, der ähnlich wie der Curiosity-Rover konstruiert werden sollte. Als Landeplatz wurde ein ehemaliges, 3,5 Milliarden Jahre altes Flussdelta im Jezero-Krater gewählt, das in der Syrtis Major Planitia bei den Koordinaten 18° 51′ 18′ N, 77° 31′ 8,4′ O liegt und vor etwa 3,9 bis 3,5 Milliarden Jahren ein 250 m tiefer See war. Als Alternativen waren alte hydrothermale Quellen im Nordosten der Hochebene Syrtis Major und bei den Columbia Hills in Betracht gezogen worden. Damit die Perseverance so keimfrei wie möglich zum Mars gelangt – andernfalls könnte der Rover auf dem Mars Spuren von Leben nachweisen, das er selbst dorthin gebracht hat –, wurde die Montage der Perseverance in einem Reinraum im Inneren eines weiteren Reinraums am Jet Propulsion Laboratory vorgenommen.

Als Trägerrakete für den Start der Raumsonde wurde die Atlas V 541 gewählt. Die Rakete ist 58 Meter hoch und besteht neben der Erststufe aus vier Feststoff-Boostern und einer Centaur-Oberstufe. Das Startfenster für die Mission wurde nach einer Verschiebung auf den Zeitraum vom 30. Juli bis zum 15. August 2020 festgelegt; Startplatz war die Startrampe 41 der Cape Canaveral Air Force Station in Florida. Um die Öffentlichkeit auf die Mars-2020-Mission aufmerksam zu machen, initiierte die NASA die „Send Your Name to Mars“-Kampagne, bei der jeder Mensch den Namen auf einem Mikrochip speichern lassen konnte, der an Bord von Perseverance zum Mars geschickt wurde. Nach der Registrierung des Namens erhielten die Teilnehmer ein digitales Ticket mit Details zum Start und Ziel der Mission. Während des Registrierungszeitraums registrierten sich insgesamt 10.932.295 Personen.

Flug zum Mars

Am Tag der Landung auf dem Mars hatte die Sonde bezogen auf die Sonne einen Weg von 470 Millionen Kilometern zurückgelegt.Die Distanz zwischen Erde und Mars schwankt zwischen 56 Millionen Kilometern und 401 Millionen Kilometern.Die Sonde legte eine größere Distanz zurück als die maximale Entfernung zwischen Erde und dem langsamer umlaufenden Mars – das Startfenster ist ein Kompromiss zwischen Flugzeit und Antriebsenergie. Etwa 20 Stunden vor der am 18. Februar um 21.55 Uhr MEZ geplanten Landung lag die Reisegeschwindigkeit (relativ zur Sonne) der Sonde bei etwa 76.820 Kilometer pro Stunde.

Landung auf dem Mars

Der Anflug und die Landung am 18. Februar 2021 erfolgten aufgrund der Signallaufzeit zwischen Erde und Mars wie bei vorhergehenden Missionen vollautomatisch; die Instruktionen hierzu wurden der Sonde und dem Rover einprogrammiert. Der Lander war in der Lage, Hindernisse zu erkennen und ggf. den Landeplatz zu ändern.

Während und nach der Landung am 18. Februar 2021 um 20:56 Uhr (UTC) überflog die Raumsonde Mars Reconnaissance Orbiter, die über das Deep Space Network mit der Erde verbunden ist, die Landestelle und diente als Relaisstation. Wenige Stunden nach der Landung überflog der Exomars Trace Gas Orbiter die Landestelle und übernahm die Rolle als Relaisstation. Die Raumsonde Maven veränderte ihrerseits vor der Landung der Mars 2020 ihren Kurs, um den Vorgang mit ihren Instrumenten zu dokumentieren. Die Mars Express überwacht im Zuge der Mission die lokalen Wetterbedingungen.

Instrumente der Perseverance

Neben 23 Kameras ist der Rover auch mit zwei Mikrofonen ausgestattet, mit denen erstmals Töne vom Mars übertragen werden konnten. Zwar hatten bereits zwei vorhergehende NASA-Missionen Schallwandler an Bord, jedoch scheiterte die Landung von Mars Polar Lander, und das in der Kamera des Abstiegsmoduls von Phoenix eingebaute Mikrofon wurde nie aktiviert.

Mastcam-Z

Mastcam-Z ist ein panoramisches und stereoskopisches Kamerasystem mit Zoomobjektiv. Das Instrument soll außerdem die Minerale auf der Oberfläche des Mars bestimmen und bei der Navigation helfen. Das Instrument wurde von der Gruppe um James Bell an der Arizona State University in Tempe entwickelt. Gebaut wurde es unter anderem vom Malin Space Science Systems in San Diego, Kalifornien. Neben anderen US-amerikanischen Universitäten war bzw. ist auch das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt und die österreichische Joanneum Research GmbH an dem Projekt beteiligt.

SuperCam

SuperCam ist ein Zusammenbau von vier Spektrometern, die per laserinduzierter Plasmaspektroskopie Analysen von Gesteinen und Böden durchführen sollen. Mit der Supercam kann nach organischen Verbindungen in Steinen und Regolithen gesucht werden. Sie wurde entwickelt, um Biosignaturen von Mikroben auf dem Mars zu identifizieren. Hauptsächlich wurde das Instrument von einem Team des Los Alamos National Laboratory, in Los Alamos, New Mexico, entwickelt, beigetragen haben aber auch die französische Raumfahrtagentur (L’Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie [CNES/IRAP]) sowie Forschungseinrichtungen der Universitäten von Hawaii und der spanischen Universität Valladolid.

Planetary Instrument for X-ray Lithochemistry (PIXL)

Das Planetary Instrument for X-ray Lithochemistry (PIXL) ist ein Röntgenstrahlen-Fluoreszenzspektroskop, das auch mit einer hochauflösenden Kamera ausgestattet ist und die elementare Zusammensetzung der Marsoberfläche bestimmen soll. PIXL wurde von dem Team um Abigail Allwood, NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL) in Pasadena, Kalifornien, entwickelt.

Scanning Habitable Environments with Raman & Luminescence for Organics and Chemicals (SHERLOC)

Scanning Habitable Environments with Raman & Luminescence for Organics and Chemicals (SHERLOC) ist ein Spektrometer, das mit Ultraviolett-Lasern die genaue Mineralogie und organische Verbindungen bestimmen soll. SHERLOC ist das erste Ultraviolett-Raman-Spektrometer, das zum Mars flog. Es wurde von dem Team um Luther Beegle, NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL) in Pasadena, Kalifornien, verwirklicht.

The Mars Oxygen ISRU Experiment (MOXIE)

The Mars Oxygen ISRU Experiment (MOXIE) ist ein Instrument zur Erforschung einer Technologie, die das in der Marsatmosphäre vorhandene Kohlenstoffdioxid elektrochemisch in Sauerstoff und Kohlenmonoxid umwandelt. Der gewonnene Sauerstoff soll nach einer Analyse seiner Reinheit wieder mit dem Kohlenmonoxid in die Marsatmosphäre abgegeben werden. MOXIE wurde von dem Team des Massachusetts Institute of Technology in Cambridge, Massachusetts, entworfen.

Mars Environmental Dynamics Analyzer (MEDA)

Der Mars Environmental Dynamics Analyzer (MEDA) besteht aus einer Reihe von Sensoren, die für die Aufzeichnung von optischen Eigenschaften von Staub und sechs atmosphärischen Parametern entwickelt wurden. Die Abkürzung MEDA steht gleichzeitig für ¡me da! (spanisch für „Gib mir!“), im Sinne von: „Gib mir Informationen über Wetter, Staub, Strahlung!“. Die Instrumente wurden von einem Team des spanischen Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial entworfen.

Auf dem Mars soll MEDA die Größe und Menge der Staubpartikel sowie Windrichtung, Windgeschwindigkeit, Luftdruck, relative Luftfeuchtigkeit, Lufttemperatur, Bodentemperatur, bestimmte Bandbreiten von ultravioletter Strahlung, sichtbare Strahlung und Infrarotstrahlung messen. Die zu MEDA gehörenden Sensoren befinden sich auf der Oberseite und Front des Rovers, ebenso auf der oberen Rückseite des Remote Sensing Mast und in seinem Innenraum. Sie haben ein Gesamtgewicht von 5,5 Kilogramm.[

Dieser Bericht unterliegt der GNU Lizens für freie Dokumentation

by Klaus     www.mysterylands.eu