ExoMars Rover

Die ExoMars-Rovermission ist eine von der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) im Rahmen des ExoMars-Projekts vorbereitete Mission zur Erforschung der Marsoberfläche. Sie wurde zusammen mit der russischen Raumfahrtagentur Roskosmos entworfen und sollte mit dieser durchgeführt werden. Die Zusammenarbeit wurde vonseiten der ESA allerdings wenige Monate vor dem Start eingestellt, sodass die weitere Zukunft aktuell unklar ist.

ExoMars-Rovermission
Phase: ? / Status: zurückgestellt
Typ	Mars-Lander und -rover
Land	Europa Europa Russland Russland (bis 2022)
Organisation	Europaische Weltraumorganisation ESA Roskosmos Roskosmos (bis 2022)
Missionsdaten
Startdatum	frühestens 2028
Landeplatz	Mars, Oxia planum (vorgeschlagen) 18° 16′ 30″ N, 24° 37′ 55″ WMars18.275-24.632083333333-3000
Allgemeine Raumfahrzeugdaten
Startmasse	Rover: 310 kg

Der Rover soll von einem noch zu bauenden neuen Lander auf der Marsoberfläche abgesetzt werden. Dort soll er den Boden auf Anzeichen für ehemalige oder aktuelle biologische Aktivitäten untersuchen und Bohrungen vornehmen, um die Bohrkerne dann mit verschiedenen Instrumenten zu analysieren. Der ExoMars Trace Gas Orbiter soll dem Rover bei der Kommunikation zur Erde als Relaisstation dienen.

Am 7. Februar 2019 bekam der Rover den Namen Rosalind Franklin zu Ehren von Rosalind Franklin, einer britischen Biochemikerin (1920–1958), die einen wesentlichen Beitrag zur Aufklärung der Doppelhelixstruktur der DNA lieferte.

Missionsziele

Primäres Ziel der Mission ist nach organischem Material, vor allem aus der frühen Geschichte des Mars, zu suchen. Das Material soll dabei hauptsächlich durch Bohrungen aus bis zu zwei Metern Tiefe gewonnen werden, da die Oberfläche selbst durch die Atmosphäre und die Sonnenstrahlung sehr starken Veränderungen unterworfen ist. Ein Infrarot-Spektrometer soll dabei die Mineralogie des Gesteins in den Bohrlöchern untersuchen. Die gewonnenen Proben sollen anschließend in einem Labor mineralogisch und chemisch analysiert werden. Ein besonderes Interesse liegt dabei auf der Identifikation organischen Materials. Es wird erwartet, dass der Rover mehrere Kilometer auf dem Mars zurücklegen kann.

Entwicklung

Der Start war zunächst für 2018 geplant, wurde aber im Mai 2016 aufgrund von „Verzögerungen der industriellen Aktivitäten und der Lieferung der wissenschaftlichen Nutzlast“ auf 2020 verschoben. Im März 2020 erfolgte unter anderem wegen Problemen mit den Fallschirmen und der Software der Raumsonde eine weitere Verschiebung auf 2022. Der Rover der ESA sollte mit einer russischen Proton-Rakete gestartet werden und nach etwa neun Monaten Flug auf dem Mars landen.

Wegen der Sanktionen infolge des russischen Überfalls auf die Ukraine setzte die ESA diese Kooperation zunächst aus und beendete sie später endgültig. Der Marsrover Rosalind Franklin durchlief im März 2022 den Endtest und wäre damit für den Abflug am 20. September 2022 bereit gewesen. Da der Start jedoch abgesagt wurde, wird der Rover nun bei Thales Alenia Space eingelagert, bis über die weitere Zukunft des Projekts entschieden ist. Die Entscheidung liegt damit wieder alleine bei den ESA-Mitgliedsstaaten. Angedacht ist eine Kooperation mit der NASA. Aufgrund der nötigen baulichen Veränderungen wird sich ein Start allerdings mindestens bis 2028 verzögern.

Ehemals vorgesehene Mission mit Russland

Missionsverlauf

Die Nutzlast der Mission sollte aus drei Komponenten bestehen, dem Transportmodul (ExoMars Carrier Module), der Landeplattform (Kazachok) und dem Rover selbst. Dabei wurde das Transportmodul und der Rover (sowie die Mehrheit der Instrumente an Bord des Rovers) von der ESA entworfen und gefertigt, während die Landeplattform und zwei Instrumente von Roskosmos entwickelt wurden.

Bridget, ein Prototyp des ExoMars Rover bei einem Test in der Nähe des Paranal-Observatoriums in der Atacamawüste im Norden Chiles

Geplant war, dass der Rover und die Landeplattform während der Reise zum Mars vom Transportmodul gesteuert wird. Das Landemodul sollte sich mit dem Rover kurz vor dem Erreichen der Marsatmosphäre von dem Transportmodul trennen und in die Atmosphäre eintreten. Zu Beginn des Abstiegs sollte die Einheit durch einen Hitzeschild abgebremst, um dann anschließend mit Fallschirmen den Abstieg weiter zu verlangsamen. Abschließend sollten Bremsraketen die Geschwindigkeit weiter reduzieren und das Landemodul, durch Stoßdämpfer geschützt, auf der Oberfläche aufsetzen. Der Rover sollte dann die Landeplattform über zwei Schienen verlassen und mit der wissenschaftlichen Mission beginnen.

Russische Landeplattform

Modelle des Landers Kazachok und des Rovers auf der MAKS-2021 Aero Show

Nach der Planung sollte die russische Landeplattform Kazachok nicht nur den ExoMars Rover auf die Marsoberfläche transportieren, sondern anschließend auch als stationärer Lander den Mars untersuchen. Vorgesehen war eine Betriebsdauer von einem Erdjahr. Zur Energieversorgung verfügt die Landeplattform über vier mit Solarzellen bestückte Ausleger. Ihre Hauptaufgabe wäre die fotografischen Dokumentation der Umgebung und die Untersuchung von Klima und Atmosphäre. Außerdem sollte die Strahlenbelastung auf der Marsoberfläche untersucht werden, mögliches Wassereis unter der Oberfläche, sowie der Austausch von flüchtigen Stoffen zwischen der Atmosphäre und der Oberfläche. Zwei der 17 wissenschaftlichen Instrumente der Landeplattform wurden von europäischen Instituten gestellt, die übrigen von Russland. Außerdem lieferten die ESA-Staaten vier Sensorpakete für zwei russische Instrumente. Die wissenschaftliche Ausrüstung hatte eine Masse von 45 kg, bei einer Gesamtmasse der Landeplattform von etwa 830 kg.

Landezone

Die 2020 Mission Landing Site Selection Working Group (LSSWG) ist für die Auswahl der Landezone verantwortlich. Die Gebiete müssen dafür eine sichere Landung ermöglichen und zudem eine möglichst hohe Wahrscheinlichkeit für das Auffinden von organischem Material aufweisen. Hier bieten sich Gegenden rund um ehemalige Wasserstellen an, die zudem eine flache Ufer- oder Küstenlinie aufweisen, wo Sedimente leicht zu untersuchen sind. Zunächst standen vier Regionen zur Auswahl: Oxia Planum, Mawrth Vallis, Aram Dorsum und Hypanis Vallis. Während des 5. Treffens der LSSWG im November 2018 wurde schließlich vorgeschlagen, Oxia Planum als Landegebiet auszuwählen. Die endgültige Entscheidung sollte etwa ein Jahr vor dem Start der Raumsonde getroffen werden.

Instrumente des Rovers

Der ExoMars Rover hat neun Messgeräte. Zwei davon, ISEM und Adron, wurden vom Institut für Weltraumforschung der Russischen Akademie der Wissenschaften (IKI) entwickelt.

• PanCam (The Panoramic Camera), eine Panoramakamera.
• ISEM (Infrared Spectrometer for ExoMars), ein Infrarotspektrometer um die mineralische Zusammensetzung des Bodens zu analysieren und um zusammen mit PanCam Proben für die genauere Untersuchung durch andere Instrumente auszuwählen. (IKI)
• CLUPI (Close-Up Imager), eine Kamera für Makroaufnahmen, die vorne an der Bohrvorrichtung angebracht ist.
• WISDOM (Water Ice and Subsurface Deposit Observation On Mars), ein Bodenradar um die Stratigraphie unterhalb des Rovers zu erforschen.
• Adron, ein Instrument um Wasser und Hydrate im Marsboden zu finden. Zusammen mit WISDOM soll Adron geeignete Stellen für die Entnahme von Bohrproben finden. (IKI)
• Ma_MISS (Mars Multispectral Imager for Subsurface Studies), ein Multispektralanalysegerät, das sich innerhalb des Bohrers befindet.
• MicrOmega, ein Spektrometer für mineralogische Untersuchungen.
• RLS (Raman Spectrometer), ein Spektrometer um die mineralische Zusammensetzung der Proben zu untersuchen und um Pigmente organischen Ursprungs zu finden.
• MOMA (Mars Organic Molecule Analyser), ein Gerät um Biomarker zu finden.

Siehe auch

• Chronologie der Marsmissionen

Weblinks

Commons: ExoMars Rover – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

• ExoMars Mission (2022)

Einzelnachweise

1. ESA: ExoMars Mission (2018). Abgerufen am 30. Dezember 2015. 
2. ESA: ESA´s Mars rover has a name - Rosalind Franklin. Abgerufen am 9. Februar 2019. 
3. N° 6–2020: ExoMars to take off for the Red Planet in 2022. ESA, 12. März 2020.
4. Fernando Rull, Sylvestre Maurice, Ian Hutchinson, Andoni Moral, Carlos Perez, Carlos Diaz, Maria Colombo, Tomas Belenguer, Guillermo Lopez-Reyes, Antonio Sansano, Olivier Forni, Yann Parot, Nicolas Striebig, Simon Woodward, Chris Howe, Nicolau Tarcea, Pablo Rodriguez, Laura Seoane, Amaia Santiago, Jose A. Rodriguez-Prieto, Jesús Medina, Paloma Gallego, Rosario Canchal, Pilar Santamaría, Gonzalo Ramos, Jorge L. Vago: The Raman Laser Spectrometer for the ExoMars Rover Mission to Mars. In: Astrobiology. Band 17. Mary Ann Liebert, Inc., 1. Juli 2017, S. 6–7, doi:10.1089/ast.2016.1567 (englisch). 
5. ExoMars suspended. In: ESA Pressemitteilung. 17. März 2022, abgerufen am 17. März 2022 (englisch). 
6. Rover ready – next steps for ExoMars. Abgerufen am 2. April 2022 (englisch). 
7. Plan B für den Marsflug. In: Süddeutsche Zeitung. 20. Juli 2022, abgerufen am 21. Oktober 2022. 
8. ESA: ESA Bulletin 155 (August 2013) PDF. Abgerufen am 30. Dezember 2015. 
9. ESA: ExoMars 2020 surface platform Abgerufen am 12. März 2016.
10. Chosing the ExoMars 2020 landing site. ESA, abgerufen am 23. Februar 2021 (britisches Englisch). 
11. Oxia Planum. ESA, abgerufen am 2. April 2019 (englisch). 
12. Mawrth Vallis. ESA, abgerufen am 2. April 2019 (englisch). 
13. Aram Dorsum. ESA, abgerufen am 2. April 2019 (englisch). 
14. Hypanis Vallis. ESA, abgerufen am 2. April 2019 (englisch). 
15. Experts gather to determine ExoMars landing site. Abgerufen am 31. Dezember 2018 (englisch). 
16. Jorge Vargo, Francois Spoto, Markus Bauer: Oxia Planum favoured for ExoMars surface mission. In: Robotoc Exploration of Mars. ESA, 9. November 2019, abgerufen am 31. Dezember 2018 (englisch): „The ExoMars Landing Site Selection Working Group has recommended Oxia Planum as the landing site for the ESA-Roscosmos rover and surface science platform that will launch to the Red Planet in 2020.“ 
17. Jonathan Amos: Mars robot to be sent to Oxia Planum. In: BBC News. 9. November 2018 (bbc.com [abgerufen am 31. Dezember 2018]). 
18. ESA: The ExoMars Rover Instrument Suite Abgerufen am 12. März 2016.

Marssonden

„Mars“-Raumsonden (1960–1973) | Mariner 3,4,6–9 (1964–1971) | Zond 2 (1964) | Viking 1,2 (1975) | Fobos 1,2 (1988) | Mars Observer (1993) | Mars Global Surveyor (1996) | Mars 96 (1996) | Mars Pathfinder mit Sojourner (1996) | Nozomi (1998) | Mars Climate Orbiter (1998) | Mars Polar Lander mit Deep Space 2 (1999) | 2001 Mars Odyssey (2001) | Mars Express mit Beagle 2 (2003) | Mars Exploration Rover mit Spirit (2003) und Opportunity (2003) | Mars Reconnaissance Orbiter (2005) | Phoenix (2007) | Phobos-Grunt (2011) | Yinghuo-1 (2011) | Curiosity (2011) | Mars Orbiter Mission (2013) | MAVEN (2013) | ExoMars Trace Gas Orbiter (2016) | Schiaparelli (2016) | InSight (2018) | al-Amal (2020) | Tianwen-1 mit Zhurong (2020) | Perseverance mit Ingenuity (2020)

Kursiv geschriebene Missionen sind aktiv.

Geplante Missionen
Martian Moons Exploration (2024) | Tianwen-3 (2029) | ExoMars Rover (?)

Gestrichene Missionen: Mars Surveyor 2001 | Mars Telecommunications Orbiter | Mars Science and Telecommunications Orbiter | P5A | Red Dragon

(Siehe auch: Liste von künstlichen Objekten auf dem Mars | Chronologie der Marsmissionen)

Satelliten und Raumsonden mit Beteiligung der ESA

Erfolgte 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, 2016) • Sentinel 2A/2B (2015, 2017) • LISA Pathfinder (2015) • Sentinel 3A/3B (2016, 2018) • ExoMars Trace Gas Orbiter (2016) • Schiaparelli (2016) • Sentinel-5P (2017) • ADM-Aeolus (2018) • BepiColombo (2018) • Cheops (2019) • PhiSat-1 (2020) • Solar Orbiter (2020) • JWST (2021) • MTG-I1 (2022) • Juice (2023) • Euclid (2023) • Proba-V CC (2023) • Mantis und Intuition-1 (2023)
Geplante Starts:	Biomass (2024) • EarthCARE (2024) • Proba-3 (2024) • Hera (2024) • MTG-S1, -I2, -I3, -S2, -I4 (2024–2042) • MetOp-SG (2024–2039) • Smile (2025) • Altius (2025) • Flex (2025) • Forum (2026) • Plato (2026) • Clearspace-1 (2026) • Vigil (2027) • Lunar Pathfinder (2028) • Ariel (2029) • Comet Interceptor (2029) • EnVision (2031–2033) • Arrakhis (2030er)
Zurückgestellt:	ExoMars Rover (frühestens 2028)