ExoMars: Esa-Sonden trennen sich kurz vor der Ankunft am Mars

Drei Tage später erreicht sie ihr Ziel, den Mars. Schiaparelli soll dann auf der Oberfläche landen, während der Orbiter in eine Umlaufbahn um den roten Planeten einschwenkt.

Mit Spannung werden am Sonntagnachmittag in Darmstadt die Mitarbeiter des ExoMars-Flugteams auf Telemetriedaten der Forschungssonde Trace Gas Orbiter (TGO) und ihres Begleiters Schiaparelli warten. Um 16.42 Uhr MESZ sollen sich die beiden Raumsonden trennen, bis die Bestätigung aus rund 175 Millionen Kilometer Entfernung auf der Erde eintrifft, werden fast zehn Minuten vergehen. Gemeinsam waren die beiden Raumsonden am 14. März mit einer Proton-Rakete vom Kosmodrom Baikonur zum Mars gestartet, den sie nun fast erreicht haben. Gesteuert werden sie vom Europäischen Raumfahrtkontrollzentrum ESOC in Darmstadt aus.

ExoMars: Landeapparat soll am Mittwoch auf dem Mars aufsetzen

Exakt drei Tage nach der Trennung von der Muttersonde erreicht Schiaparelli dann die Atmosphäre des roten Planeten. Der 577 Kilogramm schwere Landeapparat soll nach einem sechs Minuten dauernden Abstieg am Mittwoch um 16.48 Uhr auf der Oberfläche des Mars aufsetzen. Gleichzeitig beginnt TGO eine Reihe von Bahnmanövern, die den Orbiter bis Ende 2017 in eine kreisförmige Bahn um Mars bringen werden. Zusammen bilden TGO und Schiaparelli den ersten Teil der Planetenmission ExoMars, die gemeinsam von Esa und Roskosmos durchgeführt wird, den Raumfahrtagenturen Europas und Russlands.

Der Trace Gas Orbiter wird ab Ende 2017 die Zusammensetzung der Marsatmosphäre untersuchen. Vor allem soll die Sonde herausfinden, wie groß der Anteil von Methan sowie der Abbauprodukte dieses Gases in der Atmosphäre ist und wo es auf der Marsoberfläche  freigesetzt wird. Auf der Erde entsteht Methan unter anderem bei der Viehzucht, doch die Forscher erwarten natürlich nicht, dass sie nun auf dem roten Planeten eine Rinderherde entdecken. Sie halten es aber für möglich, dass die Spuren von Methan, die bereits von der 2003 gestarteten europäischen Sonde Mars Express nachgewiesen wurden, durch biologische Prozesse in die Atmosphäre gelangen. Eine andere mögliche Ursache sind geologische Aktivitäten des Planeten, in deren Folge unter der Oberfläche gebundenes Methan freigesetzt wird. Nach dem derzeitigen Arbeitsplan soll TGO mindestens bis Ende 2022 in Betrieb bleiben.

Die Aufgabe von Schiaparelli wird dagegen schon nach wenigen Tagen beendet sein, wenn die Stromversorgung aus den bordeigenen Batterien zu Ende geht. Die Esa will vor allem die Technik erproben, mit der ein Landeapparat sicher auf dem Mars abgesetzt werden kann. Dazu gehören ein Hitzeschild, ein Fallschirmsystem, ein radargestützter Höhenmesser sowie Landetriebwerke, die für ein weiches Aufsetzen auf der Oberfläche sorgen. Wenn das Landemanöver so gelingt wie geplant, wird Schiaparelli für einige Tage das Marswetter beobachten und mit Fotografien einen Rundumblick seiner Umgebung zur Erde schicken. Erstmals wird mit dem Esa-Lander ein Retroreflektor auf dem Mars postiert, den die Marsorbiter von Esa, Nasa und anderen  Raumfahrtnationen mit Laserstrahlen anvisieren können. Ähnliche Reflektoren haben die Apollo-Astronauten auf dem Mond hinterlassen, auch die beiden sowjetischen Mondfahrzeuge des Typs Lunochod sind damit ausgestattet, sie werden bis heute für Experimente genutzt.

Ursprünglich entwickelte die Esa das Projekt ExoMars in Zusammenarbeit mit der amerikanischen Raumfahrtagentur Nasa, daraus resultierte 2011 die Konzeption für Schiaparelli. Die Amerikaner stiegen später aus dem Programm aus, die Europäer gewannen danach Roskosmos als Partner. Die russische Raumfahrtagentur stellte einerseits mit der Proton-M die Trägerrakete für den Start der Mission, andererseits stammt ein Teil der wissenschaftlichen Ausrüstung des TGO aus Russland. Der Orbiter wie auch der Landeapparat sind Entwicklungen der Esa, sie dienen der Vorbereitung der Hauptmission ExoMars 2020. Dazu gehört ein Marsrover, der an verschiedenen Stellen den Marsboden bis zu zwei Meter tief anbohren soll, die dort gewonnenen Bodenproben werden dann vor Ort in einem automatischen Labor analysiert. Anders als auf der Oberfläche könnte es in dieser Tiefe bis heute biologisches Leben geben. Nachdem sich die Fertigstellung und Erprobung einiger Komponenten dieser großen Planetensonde und ihres Rovers verzögerten, wurde der ursprünglich für 2018 geplante Start um zwei Jahre ins Jahr 2020 verschoben. 

Webseite der Esa zu ihrem Mars-Forschungsprogramm:
http://exploration.esa.int/mars/