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ExoMars ist ein Raumsondenprojekt der Europaischen Weltraumorganisation ESA in Zusammenarbeit mit der russischen Raumfahrtagentur Roskosmos 1 Der Name steht fur Exobiologie auf dem Mars Nach den US amerikanischen Viking Sonden in den 1970er Jahren soll erstmals wieder aktiv nach ehemaligem oder sogar aktuellem Leben auf dem Mars geforscht werden ExoMars Trace Gas Orbiter mit Entry Descent and Landing Demonstrator ModuleAm 14 Marz 2016 um 9 31 UTC wurde der ExoMars Trace Gas Orbiter von Baikonur mit einer russischen Proton Rakete in den Weltraum befordert welche bereits in den 1970er Jahren sowjetische Sonden zum Mars beforderte 2 Die ESA Raumsonde mit zahlreichen Instrumenten an Bord erreichte die Kreisbahn um den Mars am 19 Oktober 2016 wie geplant mit der spater abgesetzten Landesonde Schiaparelli konnte hingegen kein Kontakt hergestellt werden 3 2017 wurde abschliessend ein Versagen der Steuerelektronik fur einen harten Aufschlag und damit einen Totalverlust der Abstiegsstufe verantwortlich gemacht 4 2022 sollte der Rover Rosalind Franklin folgen 5 Auch diese ursprunglich fur 2018 geplante Mission sollte mit einer russischen Proton Rakete gestartet werden Neben den beiden Raketen stellt Roskosmos die Landeeinheit fur den Rover sowie einige Messinstrumente auf dem Rover selbst Uberwacht werden sollen die Missionen vom Europaischen Raumflugkontrollzentrum ESOC in Darmstadt Fur die Steuerung des Rovers wird in Turin Italien das Rover Operations Control Centre ROCC eingerichtet 6 7 Als Teil der Sanktionen gegen Russland als Reaktion auf den Angriff auf die Ukraine teilte die ESA mit dass ein Start im Jahr 2022 nicht moglich ist Im November 2022 entschied die ESA den Rover im Jahr 2028 mit einem eigenen Lander zum Mars zu bringen 8 Inhaltsverzeichnis 1 Ziele der Missionen 2 ExoMars Trace Gas Orbiter 3 ExoMars Landeplattform und Rover 3 1 Ablauf der Landung 4 Geschichte der Planung 4 1 Europaische Mars Mission 4 2 Erweiterter Missionsumfang und NASA Beteiligung 4 3 Roskosmos als Alternative 4 4 Folgen der russischen Invasion der Ukraine 5 Wissenschaftliche Nutzlasten 5 1 Konzept von 2004 5 2 Konzept von 2012 6 Kosten 7 Siehe auch 8 Weblinks 9 EinzelnachweiseZiele der Missionen BearbeitenDas ExoMars Programm soll wichtige Technologien im Hinblick auf zukunftige Missionen einsetzen auch im Hinblick auf eine Probenruckfuhrung zur Erde Mars Sample Return Wichtige Bestandteile sind Das Entry Descent and Landing Module EDM um eine Nutzlast erfolgreich auf die Marsoberflache zu bringen Mobilitat auf der Oberflache unter Verwendung eines Rovers Sammeln von Proben auf der Oberflache Wissenschaftliche Untersuchungen der ProbenWissenschaftliche Ziele sind dabei Suche nach vergangenem oder aktuellem Leben auf dem Mars Untersuchung wie sich Wasser und die geochemische Umgebung verandert Untersuchung von Spurengasen in der Atmosphare sowie deren QuellenExoMars Trace Gas Orbiter Bearbeiten Hauptartikel ExoMars Trace Gas Orbiter Die Mission ExoMars Trace Gas Orbiter wurde am 14 Marz 2016 mit einer russischen Proton Rakete gestartet Sie bestand zunachst aus einem Orbiter der Spurengase wie Methan in der Marsatmosphare untersuchen soll sowie dem Lander Schiaparelli mit dem die Landung auf dem Mars erprobt werden sollte Nachdem sich der Lander von seinem Mutterschiff gelost hatte trat der Orbiter am 19 Oktober 2016 erfolgreich in eine Umlaufbahn um den Mars ein Im Verlauf der Landung des Landers am gleichen Tag brach der Funkkontakt mit Schiaparelli kurz vor dem erwarteten Zeitpunkt der Landung ab und konnte nicht wiederhergestellt werden Die ESA vermutet dass Schiaparelli die Triebwerke zum Abbremsen bereits in einer Hohe von zwei bis vier Kilometern abgeschaltet hat Von dort aus ist der Lander mit etwa 300 Kilometern pro Stunde Richtung Mars gefallen Beim Aufprall konnten die Treibstofftanks explodiert sein die hochstwahrscheinlich noch gefullt waren Bilder des Mars Reconnaissance Orbiters MRO der Nasa zeigen die Absturzstelle des Landers sowie den etwa 1 Kilometer sudlich davon liegenden Fallschirm Das Scheitern der Landung hatte jedoch keine grundlegenden Folgen fur das damals im Jahr 2020 geplante Absetzen des europaischen ExoMars Rovers Am 2 Dezember 2016 gab die ESA die benotigten Gelder frei 9 10 ExoMars Landeplattform und Rover Bearbeiten Hauptartikel ExoMars Rover nbsp Modelle des Landers und des Rovers auf der Luft und Raumfahrtmesse MAKS 2021Fur das Jahr 2022 war eine Landeplattform von Roskosmos und ein Rover von der ESA geplant mit denen die Oberflache des Mars detailliert untersucht werden soll Der Start war zunachst fur 2018 angekundigt wurde aber im Mai 2016 aufgrund von Verzogerungen der industriellen Aktivitaten und der Lieferung der wissenschaftlichen Nutzlast auf den 25 Juli 2020 verschoben 11 12 Nach zwei fehlgeschlagenen Fallschirmtests im Mai und August 2019 sowie weiteren Verzogerungen bei der Entwicklung der Raumsonde gab die ESA im Marz 2020 eine erneute Verschiebung auf das Jahr 2022 bekannt Dabei hatte es zwei jeweils 10 tagige Startfenster zum Mars im Zeitraum August bis Oktober 2022 gegeben 5 Als Teil der Sanktionen gegen Russland als Reaktion auf den Angriff auf die Ukraine teilte die ESA mit dass ein Start im Jahr 2022 nicht durchgefuhrt und die Kooperation mit Roskosmos gestoppt wird 13 Der Start soll nun im Jahr 2028 erfolgen 8 Wichtigstes Instrument ist ein Bohrer mit dem Proben aus bis zu zwei Metern Tiefe gewonnen werden konnen Die so gewonnenen Proben sind nicht von der Erosion der Oberflache aus der jungeren Vergangenheit betroffen und konnen damit einen Einblick in die Geschichte des Mars liefern Auch hier ist eine Untersuchung auf ehemaliges oder aktuelles Leben wie auch geochemische Aktivitaten das wichtigste Ziel der Mission Ablauf der Landung Bearbeiten Die Landeplattform und der Rover sollen als eine Einheit auf dem Mars landen Zurzeit ist geplant mit zwei Fallschirmen zu landen Der erste lost schon bei Uberschallgeschwindigkeit aus und der zweite nach der Verlangsamung auf Unterschallgeschwindigkeit Danach wird der Hitzeschild abgeworfen und mit den Bremsraketen an der Unterseite der Plattform die finale weiche Landung auf der Marsoberflache durchgefuhrt 14 Der Rover wird nach der Landung uber eine Rampe von der Plattform fahren und seine Arbeit aufnehmen wahrend die Landeplattform eigene wissenschaftliche Instrumente hat So soll die Orientierung und Rotation des Mars mit Funkwellen beobachtet werden LaRa Experiment wobei die Radialgeschwindigkeit zwischen dem Sender auf dem Mars und einem Empfanger auf der Erde mit Hilfe des Doppler Effekts gemessen wird Dadurch kann eine Veranderung in der Bewegung der Marsrotation erkannt werden zum Beispiel durch Masseverschiebungen der Eiskappen an den Marspolen Auch wird die Temperatur Luftfeuchtigkeit und UV Strahlung wahrend der verschiedenen Jahreszeiten des Mars uberwacht 15 Geschichte der Planung Bearbeiten nbsp Alteres ExoMars Modell auf der ILA 2006 Berlin Europaische Mars Mission Bearbeiten ExoMars begann als rein europaisches Projekt und wurde im Laufe der Jahre immer wieder wesentlich verandert Wahrend erste Planungen von einem Start im Jahr 2009 ausgingen erwog man uber einen langeren Zeitraum den Rover 2011 mit einer Sojus 2 Rakete von Kourou aus zu starten Die Landung sollte zwei Jahre spater 2013 erfolgen Im November 2006 verschob die ESA den Starttermin auf 2013 um mehr Zeit zur Entwicklung von Schlusseltechnologien zu haben Die Reise zum Mars sollte nun lediglich ein Jahr dauern und die Landung schon 2014 erfolgen 16 Im Herbst 2008 wurde eine erneute Startverschiebung auf Anfang 2016 von der ESA angekundigt 17 Die Kosten der Mission sollten ursprunglich etwa 650 Millionen Euro betragen Die Startmasse der Raumsonde bestehend aus einer Vorbeiflugsonde und einer Landesonde sollte 1 500 kg betragen wovon circa 850 kg auf das Landemodul entfallen Der sechsradrige Rover selbst sollte etwa 1 6 m lang 1 2 m breit und 250 kg schwer sein 18 dies ist etwa die Grossenordnung eines MER Rovers Das Fahrzeug sollte mit insgesamt 18 mit Solarstrom betriebenen Motoren und 27 Sensoren ausgerustet und in der Lage sein weitgehend autonom mit einer Geschwindigkeit von bis zu 100 Metern pro Stunde uber die Marsoberflache zu fahren und dabei uber mehrere Monate die Marsoberflache inspizieren An unterschiedlichen Punkten sollten mit Hilfe eines Bohrers aus bis zu 2 m Tiefe Bodenproben entnommen werden 19 Die Raumsonde sollte bei Alcatel Alenia Space gebaut werden Beim Treffen des Europaischen Weltraumrates im Dezember 2005 wurde die Finanzierung der Sonde beschlossen an der sich Deutschland mit 86 Millionen Euro beteiligen wird In diesem Rahmen wurden seit Januar 2006 Rader fur den Rover vom Deutschen Zentrum fur Luft und Raumfahrt in Koln Porz entwickelt Erweiterter Missionsumfang und NASA Beteiligung Bearbeiten 2006 wurde dann daruber nachgedacht statt der Vorbeiflugsonde einen Orbiter zu starten Diese wurde eine von den NASA Raumsonden speziell MRO unabhangige Kommunikation mit der Erde sowie die Mitnahme eines Nutzlastpakets von etwa 30 kg Masse in den Marsorbit erlauben Um aber einen zusatzlichen Orbiter starten zu konnen hatte der Start mit einer Ariane 5 erfolgen mussen Dafur waren zusatzliche 175 Millionen Euro fur die Entwicklung des Orbiters und die starkere Tragerrakete notig gewesen 20 nbsp Modell des Entry Descent and Landing Demonstrator Module auf der Pariser Luftfahrtschau 2013 nbsp Prototyp des ExoMars Rover beim 2015 Cambridge Science FestivalDie von den Mitgliedsstaaten der ESA festgelegte Obergrenze von 1 Milliarde Euro fur Orbiter und Rover war so nicht einzuhalten weshalb mit der NASA uber eine Kooperation verhandelt wurde Das Konzept aus dem Jahr 2009 umfasste einen NASA Orbiter der die Atmosphare des Mars untersuchen sollte sowie zwei Rover den NASA Rover MAX C Mars Astrobiology Explorer Cacher und den europaischen ExoMars Rover Der Trace Gas Orbiter sollte zusammen mit einem kleinen Lander Entry Descent and Landing Demonstrator Module EDM 2016 und die beiden Rover 2018 mit einer Atlas V von Florida starten Der vom Orbiter mitgefuhrte kleine Lander obwohl kaum mit wissenschaftlichen Instrumenten bestuckt sollte die Fahigkeit der ESA demonstrieren weich auf einem anderen Planeten zu landen Die beiden Rover sollten ahnlich wie der Rover Curiosity an einem Sky Crane landen und dann unabhangig voneinander ihre Missionen erfullen 21 22 Ein Bericht Planetary Science Decadal Survey 2013 2022 der National Academy of Sciences Anfang 2011 und die Kostenschatzung machten grossere Sparmassnahmen notig Der MAX C Rover musste demnach zwingend innerhalb eines Budgets von 2 5 Milliarden Dollar bleiben Dies ware aber nur moglich gewesen wenn das Landesystem von Curiosity fast identisch ubernommen worden ware Diese Einschrankung hatte nur noch einen Rover ermoglicht Ein kombiniertes MAX C Exomars Rover Konzept sollte nun bis Ende 2012 ausgearbeitet werden 23 24 Roskosmos als Alternative Bearbeiten Im September 2011 kundigte die NASA an dass sie nicht uber die finanziellen Mittel fur den Start 2016 verfuge 25 Deswegen nahm die ESA mit Roskosmos Verhandlungen auf um Russland als Projektpartner zu gewinnen 26 Diskutiert wurde daruber den Start 2016 mit einer Proton Rakete zu realisieren Dabei sollte Russland auch Nutzlasten beisteuern und Zugang zu wissenschaftlichen Daten erhalten In dem 2012 veroffentlichten Budget der NASA fur 2013 wurde explizit die Beendigung jeglicher Beteiligung der NASA an dem ExoMars Projekt beschlossen 27 Die Kooperation der ESA mit Roskosmos sollte die beiden Missionen fur 2016 und 2018 trotzdem ermoglichen 28 Am 14 Marz 2013 schlossen ESA und Roskosmos einen Vertrag uber die Durchfuhrung beider Missionen Der in den ESA Staaten gebaute Trace Gas Orbiter inklusive des Landers Schiaparelli wurde im Marz 2016 an Bord einer russischen Proton Rakete gestartet Fur die zweite ursprunglich 2018 geplante Mission fertigte Russland das Abstiegsmodul mit der Oberflachenplattform Die ESA Staaten stellten das Transportmodul und den ExoMars Rover selbst her 29 Der Rover wurde in Stevenhage im ESA Mitgliedsland Grossbritannien gebaut 30 Die russische Beteiligung bedingte die Integration radioaktiver Komponenten in den Rover Rosalind Franklin um die Missionsdauer zu verlangern 31 Das Design von 2012 beinhaltet Radionuklid Heizelemente um die Instrumente warm zu halten 32 Auch beim Lander Schiaparelli der Trace Gas Orbiter Mission wurde uber die Verwendung von russischen Radionuklidbatterien nachgedacht 33 31 russische Exportbeschrankungen verhinderten dies jedoch 34 Folgen der russischen Invasion der Ukraine Bearbeiten Die in Folge der russischen Annexion der Krim 2014 verhangten US und EU Sanktionen gegen Russland sollten das Projekt nicht verzogern Ein Risiko bestand fur eine verspatete Lieferung von US amerikanischen Komponenten nach Russland 35 Als Teil der Sanktionen gegen Russland als Reaktion auf den Angriff auf die Ukraine teilte die ESA mit dass ein Start im Jahr 2022 nicht durchgefuhrt werde und die Kooperation mit Roskosmos gestoppt werde Alternativen fur Start und Betrieb des Rovers sollen untersucht werden 36 13 Die NASA hat Unterstutzung dabei angeboten Optionen zu finden um die russischen Komponenten der Mission zu ersetzen 37 Der Marsrover Rosalind Franklin durchlief im Marz 2022 wie geplant den Endtest und ware damit fur den Start am 20 September 2022 gemass der Planung bereit Da aber der Start abgesagt wurde wird der Rover nun bei Thales Alenia Space eingelagert 38 Im November 2022 gab die ESA bekannt dass der Start auf das Jahr 2028 mit einem eigenen Lander verschoben wurde 8 Wissenschaftliche Nutzlasten BearbeitenKonzept von 2004 Bearbeiten Die wissenschaftliche Nutzlast ursprunglich Pasteur genannt sollte mehrere Instrumente enthalten um die verschiedenen Aspekte der Marsumwelt zu studieren 39 Das Konzept wurde spater verandert Panoramische InstrumentePanCam ein panoramisches Kamerasystem WISDOM ein BodenradarKontakt InstrumenteMa MISS IR Spektroskop am Bohrer CLUPI ein MikroskopAnalytische Labor InstrumenteRLS ein Raman Spektroskop MicrOmega ein IR Spektroskop MOMA ein Laserdesorptions MS mit einem GC MS Mars XRD Rontgen Spektroskop LMC Life Marker Chip Erkennen von Spuren moglichen fruheren oder heutigen LebensKonzept von 2012 Bearbeiten 2012 wurde die Instrumentenauswahl verandert um mit einem nach dem Ausstieg der NASA deutlich kleineren Rover zurechtzukommen 40 Gegenuber dem Konzept von 2004 wurden die zwei dort letztgenannten Instrumente Mars XRD und LMC ersetzt durch zwei russische Instrumente Panoramische InstrumentePanCam und WISDOMKontakt InstrumenteMa MISS und CLUPIAnalytische Labor InstrumenteRLS MicrOmega und MOMARussische InstrumenteInfrared Spectrometer for ExoMars ISEM Adron NeutronenspektrometerKosten BearbeitenMit Stand von 2016 werden die Kosten von ExoMars allein seitens der ESA mit uber 1 3 Mrd angegeben 41 Dazu kommen laut Roskosmos nach Angaben aus 2012 noch 1 4 Milliarden US Dollar fur die russische Beteiligung 42 Bis zur Ankundigung ihres Ruckzugs September 2011 wirkte die NASA zumindest konzeptuell mit sie stellt einzelne Komponenten die mitfliegen Diese Kosten sind nicht bekannt Die britische Zeitung The Observer bezifferte die Kosten des Rovers der in Grossbritannien gebaut wurde im April 2022 mit 840 Millionen Pfund 30 Siehe auch BearbeitenListe der Raumsonden Leben auf dem MarsWeblinks Bearbeiten nbsp Commons ExoMars Sammlung von Bildern Videos und Audiodateien ESA The ExoMars Programme 2016 2018 englisch Website von ExoMars englisch EXOMARS PROJECT 2018 Mission englisch PDF 5 9 MB Hintergrundinformationen zu ExoMars auf der ESA Website deutsch DLR Die Landestelle von Schiaparelli Landemodul der ESA Mission ExoMars 2016 auf dem Mars 11 August 2016 Schiaparelli Absturzstelle von Nasa fotografiert englisch Einzelnachweise Bearbeiten Vertragsschluss Europaer und Russen fliegen gemeinsam zum Mars Spiegel Online abgerufen am 14 Marz 2013 Stephen Clark ExoMars team has long wait to confirm launch success SpaceflightNow 14 Marz 2016 abgerufen am 14 Marz 2016 Schiaparelli descent data decoding underway ESA 20 Oktober 2016 archiviert vom Original am 21 Oktober 2016 abgerufen am 21 Oktober 2016 Schiaparelli landing investigation completed ESA 24 Mai 2017 abgerufen am 23 Juli 2017 a b N 6 2020 ExoMars to take off for the Red Planet in 2022 ESA 12 Marz 2020 Vertragsschluss The ExoMars programme 2016 2018 ESA abgerufen am 1 Januar 2016 ExoMars Mission 2018 ESA abgerufen am 11 Januar 2016 a b c Elizabeth Gibney Europe s first Mars rover mission saved by major investment 23 November 2022 abgerufen am 6 Dezember 2022 englisch Europe moves ahead with Mars mission kills asteroid lander Auf sciencemag org vom 2 Dezember 2016 Full go ahead for building ExoMars 2020 Memento vom 18 Dezember 2016 im Internet Archive Auf esa int vom 16 Dezember 2016 esa Second ExoMars mission moves to next launch opportunity in 2020 In European Space 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Surveyor 2001 Mars Telecommunications Orbiter Mars Science and Telecommunications Orbiter P5A Red Dragon Siehe auch Liste von kunstlichen Objekten auf dem Mars Chronologie der Marsmissionen Satelliten und Raumsonden mit Beteiligung der ESAErfolgte Starts COS B 1975 GEOS 1 und 2 1977 1978 OTS 1 und 2 1977 1978 ISEE 2 1977 Meteosat 1977 1997 IUE 1978 Marecs A und B 1981 1984 Exosat 1983 ECS 1983 1988 Giotto 1985 Olympus 1989 Hipparcos 1989 Hubble 1990 Ulysses 1990 2009 ERS 1 und 2 1991 1995 EURECA 1992 ISO 1995 SOHO 1995 EGNOS 1996 2014 Huygens 1997 XMM Newton 1999 Cluster 2000 Artemis 2001 Proba 1 2001 Envisat 2002 MSG 1 2 3 4 2002 2005 2012 2015 Integral 2002 Mars Express 2003 Smart 1 2003 Double Star 2003 Rosetta 2004 CryoSat 2005 SSETI Express 2005 Venus Express 2005 Galileo 2005 2020 MetOp A B und C 2006 2012 2018 Corot 2006 GOCE 2009 Herschel 2009 Planck 2009 Proba 2 2009 SMOS 2009 CryoSat 2 2010 Hylas 2010 Alphasat I XL 2013 Proba V 2013 Swarm 2013 Gaia 2013 Sentinel 1A 1B 2014 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