Wissenschaftler: Russlands gescheiterte Mars-Mondsonde ist einen zweiten Versuch wert

Russland

Russlands Phobos-Grunt soll auf dem Marsmond Phobos landen, Bodenproben sammeln und sie zur Untersuchung zur Erde zurückbringen. Der Lander wird auch wissenschaftliche Instrumente tragen, um Phobos und seine Umgebung zu untersuchen. Es wird zusammen mit Yinghuo-1, Chinas erster Mission zum Roten Planeten, zum Mars reisen. (Bildnachweis: Lawotschkin-Vereinigung)

Die russische Raumsonde Phobos-Grunt, die Proben vom Marsmond Phobos sammeln soll, ist immer noch in der Erdumlaufbahn gestrandet. Die Sonde, die am 8. November gestartet wurde, konnte ihre Triebwerke nicht auf Kurs zum Mars abfeuern und wird nun wahrscheinlich Anfang nächsten Jahres als ein Stück Weltraumschrott auf die Erde zurückfallen, sagen Experten.



Die Raumsonde Phobos-Grunt trägt auch eine kleine Nutzlast der Planetary Society, einer gemeinnützigen Weltraum-Advocacy-Gruppe, um die Auswirkungen der Mikrogravitation auf winzige Organismen zu testen. Hier teilt David Warmflash, der wissenschaftliche Leiter des US-Teams der Nutzlast, genannt Phobos Living Interplanetary Flight Experiment, seine Gedanken zum weiteren Weg des Phobos-Grunt-Teams.

Mit der Entscheidung der Europäischen Weltraumorganisation, Phobos-Grunt diese Woche wieder zu verfolgen, nachdem sie am vergangenen Freitag (2. Dezember) abgebrochen wurde, bleibt die Geschichte dieses unbemannten Raumschiffs ein Cliffhanger. Letzte Woche soll die Sonde Anzeichen eines unkontrollierten Taumelns gezeigt haben, doch Berichte der letzten Tage deuten darauf hin, dass ihre Lagekontrolle jetzt funktionieren könnte.

Wenn Phobos-Grunt nicht nur kontaktiert werden kann, sondern auch dazu gebracht werden kann, Befehle zur Beschleunigung seiner Umlaufbahn anzunehmen, wird die Raumsonde Anfang Januar wieder in die Atmosphäre eintreten. Das Raumschiff wird sich auflösen, wenn die Reibung der dünnen Luft der äußeren Atmosphäre der Erde die 12 Tonnen Treibstoff entzündet, die es zum Mars treiben sollten.

Während sich die Nachricht vom bevorstehenden Scheitern des ersten russischen Versuchs, den Roten Planeten seit 1996 zu erreichen, weltweit verbreitet, befürchten einige, dass dies für die kommenden Jahre das Ende der russischen interplanetaren Erkundung bedeuten wird. Einige Äußerungen aus Russland in den letzten Wochen haben Ingenieure und Wissenschaftler der russischen Federal Space Agency (Roskosmos) dafür verantwortlich gemacht, während Kommentare verschiedener Raumfahrtexperten auf Probleme der Agentur hinweisen, ohne den Ingenieuren selbst die Schuld zu geben.

Es mag sich wie eine düstere Situation anhören, insbesondere für diejenigen von uns, die mit der wissenschaftlichen Nutzlast der Mission zu tun haben, oder für die Roskosmos- und ESA-Controller, die Schwierigkeiten haben, die Sonde dazu zu bringen, auf Befehle zu reagieren. Aber es gibt einige Gründe anzunehmen, dass die Phobos-Grunt-Mission als Teilerfolg in Erinnerung bleiben wird. [ Fotos: Russlands Mars-Mond-Mission ]

Zum einen Alexander Zakharov, der Grunt-Missionswissenschaftler, der maßgeblich daran beteiligt war, die Lebendes interplanetares Flugexperiment auf das Raumschiff, hat vorgeschlagen, dass das Team die Mission wiederholen möchte.

Wenn es dir anfangs nicht gelingt

Die Geschichte der Raumfahrt , sowohl bei Roscosmos als auch bei der NASA, ist voller Fehler, die zu technischen Verbesserungen und schließlich zum Erfolg führen. Ich bin zuversichtlich, dass die Beamten von Roskosmos Dr. Zakharov und anderen zuhören werden. Das Programm wird weitergehen, und eines Tages, sage ich voraus, wird eine Sonde auf dem Marsmond Phobos landen, eine Probe sammeln und zur Erde zurückbringen.

Neben der Bereitstellung von Engineering-Erfahrungen, auf die die Controller beim nächsten Mal zurückgreifen können, kann eine fehlgeschlagene Mission auch zu begrenzten wissenschaftlichen Ergebnissen führen.

Aufgrund der Konfiguration von Phobos-Grunt ist es möglich, dass die Vibrationen und das Taumeln, die eintreten, wenn das rasende Fahrzeug beginnt, signifikant mit der mesosphärischen Luft zu interagieren, die berühmteste Komponente des Fahrzeugs lösen - die Rückholkapsel, die eine 200-Zoll-Kapsel tragen sollte -Gramm-Probe von der phobosischen Oberfläche zurück zur Erde – erspart ihr einen feurigen Tod. Sollte dies passieren, könnte die Kapsel eine überlebensfähige Wiedereintrittsbahn zurücklegen, die Ozeane verfehlen und an Land landen, genau wie es beabsichtigt war.

In der Kapsel fehlte natürlich der Hauptpreis der Mission, die Phobos-Probe, die von einem Roboterarm aufgenommen werden sollte.

Der Arm ist Teil des interplanetaren Moduls von Grunt, der Bühne, die auf dem winzigen Mond abgesetzt werden sollte, um die Probe zu sammeln und auch eine riesige Suite wissenschaftlicher Instrumente zu liefern. Mit etwa 150 Millionen US-Dollar ist dieses Instrumentenpaket wirklich das Herz der wissenschaftlichen Nutzlast des Raumfahrzeugs, weniger berühmt als die Probenrückgabekapsel, aber in seinen Fähigkeiten entmutigend.

Die interplanetare Sonde wurde entwickelt, um die Struktur von Phobos mit Lasern, Neutronen, Gammastrahlen und anderen Werkzeugen zu untersuchen, und sollte erklären, wie diese kleine Welt und ihr Begleitsatellit Deimos entstanden sind. Ähnlich dem Instrumentenpaket, das der Curiosity-Rover der NASA Mars Science Laboratory (MSL) jetzt zum Mars trägt, soll die interplanetare Sonde Grunt Schmutz in Bezug auf Mineralogie und Chemie analysieren, einschließlich der Suche nach organischer Materie, dem Stoff des Lebens.

Zur wissenschaftlichen Nutzlast von Grunt gehören auch Instrumente zur Durchführung geophysikalischer Studien an Phobos und Himmelsstudien von seiner Oberfläche. Während die Tests des interplanetaren Moduls auf der phobosischen Oberfläche noch lange nach dem Aufbruch der Rückkehrkapsel zur Erde hätten fortgesetzt werden können, könnte die Analyse der zurückzugebenden 200-Gramm-Probe ergeben haben, dass sie Staubpartikel vom Mars enthielt.

Phobos-Grunt trägt auch eine chinesische Sonde, Yinhou-1, die den Mars zwei Jahre lang umkreist und untersucht hätte.

Hoffnung nicht verloren

Es scheint, dass die russische Phobos-Probenrückgabemission diesmal nicht erfolgreich sein wird, obwohl ich hoffe, dass die erneuten Kommunikationsbemühungen der ESA die endgültige Prognose von Phobos-Grunt noch ändern könnten.

Aber selbst wenn es nicht funktioniert, alle Ideen und Entwürfe dafür sind bereits vorhanden, und ein weiterer Versuch könnte unternommen werden, sobald sich in 26 Monaten das nächste Startfenster zum Mars öffnet.

Sollte in der Zwischenzeit eine leere Grunt-Rückkehrkapsel im nächsten Monat unversehrt aus dem Weltraum zurückkehren, könnte das LIFE-Biomodul geöffnet werden.

LIFE wurde entwickelt, um die Möglichkeit zu testen, dass Organismen in vom Mars ausgestoßenen Gesteinen eine Reise durch den Weltraum zur Aussaat der frühen Erde überleben könnten.

Während solche Effekte die Strahlungsumgebung umfassen, die jenseits der Van-Allen-Strahlungsgürtel, die die Erde umgeben, existiert, die Phobos-Grunt nicht erleben wird, wenn sie die Erdumlaufbahn nie verlässt, könnte das Experiment dennoch von Wert sein.

Ein unbeschädigtes LIFE-Biomodul würde ein zweimonatiges Biologieexperiment im niedrigen Erdorbit darstellen. Viele solcher Experimente sind in den letzten Jahrzehnten in niedrigen Umlaufbahnen geflogen, deshalb wollten wir eine interplanetare Mission. Trotzdem enthält LIFE 10 Arten, die alle drei Lebensbereiche der Erde repräsentieren. Einige der LIFE-Arten wurden noch nie zuvor ins All geflogen, und es gibt eine Sammlung gemischter Mikroorganismen in einer Bodenprobe aus der israelischen Negev-Wüste (ein russisches Experiment).

Daher wäre ein zurückgegebenes LIFE-Biomodul zwar wissenschaftlich nicht so nützlich, wie es nach dem Besuch von Phobos und der Rückkehr gewesen wäre, aber einen gewissen wissenschaftlichen Wert.

Indem wir es öffnen und feststellen, dass die Organismen lebensfähig sind, würden wir auch bestätigen, was wir theoretisch als wahr wissen, dass die Organismen und das Biomodul eine harte Landung überleben können. Dies würde unsere Erfahrung mit der nächsten Phobos-Grunt-Mission umso einfacher machen.

David Warmflash, M.D., ist Astrobiologe und wissenschaftlicher Leiter des US-Teams des Phobos Living Interplanetary Flight Experiments der Planetary Society.