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Robotische Rückführung von Marsproben

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ESA / Space in Member States / Germany

Bei den Missionen zum Mars wurden viele spannende Entdeckungen gemacht, die unser Verständnis vom Roten Planeten prägen. Um diese Ergebnisse zu ergänzen, arbeiten die ESA und NASA an einem Konzept zur Rückführung von Marsproben auf die Erde.

Die Orbiter, Lander und Rover auf dem Mars sind mit kompakten Geräten und Instrumenten ausgestattet. Sie beschränken allerdings die wissenschaftliche Leistung, die bei den Missionen erreicht werden könnte. Eine Untersuchung von Marsproben auf der Erde bietet Wissenschaftlern die Möglichkeit, ihre Ressourcen teilen und Proben in den besten Zentren der Welt analysieren lassen. Diese Laboratorien könnten aufgrund ihrer Schwere und Komplexität nicht auf den Mars transportiert werden.

Die Proben können hier auf der Erde mit den fortschrittlichsten Geräten und Techniken untersucht werden, so dass die Wissenschaftler die Ergebnisse unabhängig voneinander überprüfen können. Mit der kontinuierlichen Optimierung der Ausrüstung und stetig neuen Erkenntnissen lassen sich die Proben neu bewerten - wie auch bei den in den 1960er und 1970er Jahren auf die Erde gebrachten Mondproben.

Ein bisschen Mars auf der Erde

Blick auf Isomania Patera
Blick auf Isomania Patera

Die Probenrückführung ist der nächste Schritt der robotischen Erkundung und setzt mehrfache Missionen voraus, die anspruchsvoller und fortschrittlicher sind als alle bisherigen Robotermissionen. Die Erfolge in den letzten Jahren in robotergestützten Missionen haben das Vertrauen gestärkt – allerdings sind mehrere Starts notwendig, um Proben vom Mars auf unseren Planeten zu bringen.

Die ESA arbeitet mit der NASA zusammen, um Missionskonzepte für eine internationale Mars Sample Return-Mission zwischen 2020 und 2030 zu entwickeln. Für die Landung auf dem roten Planeten, der Probensammlung und –aufbewahrung sowie Rückführung auf die Erde sind drei Missionen vorgesehen.

Im Rahmen der NASA-Mission Mars 2020 wird zunächst die Oberfläche erkundet und eine Reihe von Proben gesammelt und in Containern gelagert, die für den Transport auf die Erde zu einem späteren Zeitpunkt geborgen werden sollen. Danach sind zwei weitere Missionen notwendig.

Landen, losziehen, sammeln und einlagern

Infografik zur Mars Sample Return-Mission
Infografik zur Mars Sample Return-Mission

Die NASA wird im Zuge der Sample Return Lander-Mission eine Plattform in der Nähe des Mars 2020-Standorts platzieren. Von hier aus wird ein kleiner ESA-Rover - der Sample Fetch Rover - losziehen, um die eingelagerten Proben zu bergen, in einen fußballgroßen Behälter zu füllen und zu dessen Landeeinheit zu transportieren. Diese dient als Startrampe für das „Mars Ascent Vehicle (MAV) “, eine Rakete, die den Container in die Marsumlaufbahn befördert.

ESA-Mission bringt die Proben auf die Erde

Topografische Ansicht: Ismenia Patera
Topografische Ansicht: Ismenia Patera

Der Earth Return Orbiter der ESA wird die nächste Mission sein, die darauf ausgerichtet ist, den basketballgroßen Probenbehälter im Marsorbit zu fangen. Die Proben werden in einem Bioabdichtungssystem versiegelt, um eine Kontamination der Erde mit nicht sterilisiertem Material zu verhindern, bevor sie in eine Erd-Eintrittskapsel eingebracht werden.

Die Raumsonde wird anschließend wieder auf die Erde zurückkehren, wo die Eintrittskapsel freigegeben wird, damit die Proben in einer speziellen Handhabungseinrichtung landen können.

Die ESA und die NASA untersuchen zurzeit ihre Missions-Konzepte, wobei die ESA den Sample Fetch Rover und den Earth Return Orbiter untersucht. Im November 2019 werden sie dem Rat der ESA auf Ministerebene vorgestellt, um deren Zustimmung für die Missionen einzuholen.

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