Der ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO) der ESA und der russischen Weltraumorganisation Roskosmos steht kurz davor, seine wissenschaftliche Mission beginnen zu können. Bis Mitte April soll das Raumfahrzeug seine ideale Umlaufbahn erreicht haben. Dafür musste die Sonde aber zunächst ein extrem schwieriges Bremsmanöver durch die Marsatmosphäre durchlaufen. Gesteuert wird die Sonde vom Satellitenkontrollzentrum der Esa in Darmstadt (Esoc) aus.
Kompliziertes Bremsmanöver
Bereits im Oktober 2016 erreichte der ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO) den Mars. Um aber mit den Untersuchungen beginnen zu können, musste das Raumfahrzeug durch eine Atmosphärenbremsung von einer elliptischen in eine kreisrunde Umlaufbahn gebracht werden. Eine solche Bremsung ist ein kompliziertes Manöver, das bis vor wenigen Tagen andauerte. Bei der Atmosphärenbremsung, auch Aerobreaking genannt, wurde der TGO einmal pro Umlaufbahn in die oberste dünne Schicht der Marsatmosphäre gelenkt und dadurch abgebremst. Mithilfe des leichten Widerstands der Solarkollektoren des Raumfahrzeugs konnte die Umlaufbahn immer weiter angepasst werden, erklärt ESA-Flugdirektor Michel Denis. Dabei handelt es sich nicht nur um ein sehr zeitaufwendiges, sondern vor allem um ein hoch kompliziertes Manöver. Würde man auf dieselbe Weise beispielsweise ein Auto mit Tempo 50 zum Stillstand bringen wollen, müsste sechs Kilometer vor dem gewünschten Haltepunkt die Bremsung eingeleitet werden. Eine Herausforderung, die von den beteiligten Missionteams erfolgreich gemeistert wurde. Bis ExoMars allerdings seine endgültige Umlaufbahn erreicht hat, wird es noch bis Mitte April dauern. Die nahezu kreisrunde Umlaufbahn liegt dann in ungefähr 400 Kilometer Höhe und wird knapp zwei Stunden dauern.
Raumsonde ExoMars auf der Suche nach Leben
„Nach fast genau zwei Jahren harter Arbeit im Weltraum können wir endlich mit der wissenschaftlichen Arbeit anfangen und die Früchte der langen Vorbereitung ernten“, erklärt der Leiter des Esa-Missionsbetriebs, Paolo Ferri.
Ab Mitte März soll die wissenschaftliche Arbeit der Sonde beginnen. Nach der Überprüfung der Instrumente werden erste Beobachtungen zur Kalibrierung und Validierung durchgeführt. Der Start der wissenschaftlichen Routinebeobachtungen soll darauffolgend um den 21. April stattfinden. Hierbei soll vor allem eine detaillierte Bestandsaufnahme von Spurengasen in der Marsatmosphäre vorgenommen werden. Ein Nachweis, insbesondere von Methangasen, könnte Hinweise auf biologische oder geologische Aktivitäten liefern. Ergänzt werden die Routineuntersuchungen von zusätzlichen Messungen der Atmosphäre, der Marsoberfläche aber auch des Untergrundes. Mithilfe einer Kamera sollen vor allem Besonderheiten entdeckt werden, die auf mögliche Quellen von Spurengasen wie beispielsweise Vulkane, hindeuten könnten.
Auch um die Suche nach Landeplätze für kommende Marsmissionen zu finden, soll ExoMars nach Wassereis unter der Oberfläche suchen. Ebenfalls getestet wird, ob die Sonde als Kommunikationsschaltstelle zwischen den Rovern auf der Marsoberfläche und Kontrollzentren auf der Erde dienen kann. Hierzu stellte die NASA ein Funkrelais zur Verfügung, das die Signale der Marsrover auffängt, und an Bodenstationen auf der Erde weitervermittelt. Sollte der Versuch klappen, könnte ExoMars bereits diesen Sommer routinemäßig Informationen an die Erde weiterleiten.