2. Payload Adjustable Workbench PAW

Zur Erforschung des Marsbodens müssen Bodenproben genommen und analysiert werden. Die dafür benötigten Einrichtungen und Instrumente wurden auf einer Vorrichtung am Ende des Roboterarmes von Beagle zusammengefasst. Diese als PAW bezeichnete Halterung trägt die Geräte der meisten Experimente von Beagle 2: das Mikroskop, die beiden Spektrometer, das Grinder/Corer-Werkzeug und eine kleine Lampe zur Beleuchtung des Umfeldes. Die Stereo-Kameras wurden weiter oben am Roboterarm angebracht.

3. Die Instrumente auf der PAW sowie dem Roboterarm

3.1 Kameras
Am Roboterarm sind zwei Kameras so befestigt, dass aus ihren Einzelaufnahmen auch dreidimensionale Bilder (Stereo-Bilder) erzeugt werden können. Sie liefern Panoramablicke vom Umfeld um den Lander und überwachen die Aktivitäten während der Entnahme von Bodenproben. Eine Kamera wurde mit einem Spiegel ausgerüstet, so dass mit ihr die ersten Weitwinkelaufnahmen kurz nach der Landung übertragen werden können, ohne dass der Roboterarm bereits ausgefahren wurde. Später dient der Spiegel zur Beobachtung des PLUTO-Instrumentes, das auf effektive Art Bodenproben nimmt.

3.2 Der Maulwurf PLUTO - Planetary Underground Tool (“Mole”)
Das Instrument wurde im Rahmen des ESA-Technologieprogramms mit dem DLR-Institut für Raumsimulation Köln und VNIITransmasch St. Petersburg entwickelt. Der Planetenbohrer nimmt während der Mission bis zu drei Proben aus verschiedenen Tiefen und übergibt sie an das GAP-Instrument zur Analyse. Das GAP befindet sich nicht auf der PAW-Einheit, sondern ist in der Zentraleinheit im Lander untergebracht.
PLUTO liefert darüber hinaus Daten über den Festigkeitsverlauf des Bodens und damit über die Sedimentationsgeschichte des Materials. Ein am Eindringkörper angebrachter Temperatursensor übermittelt zudem Informationen über die thermischen Eigenschaften des Marsbodens. Der kleine Maulwurf (englisch "mole") bohrt nicht im herkömmlichen Sinn. PLUTO arbeitet nach dem Verdrängungsprinzip. Dabei wird ein 0,28 m langer zylindrischer Eindringkörper mit Kegelspitze mittels eines internen Schlagmechanismus in granulare Böden getrieben. Dabei können je nach Beschaffenheit des Bodens Tiefen erreicht werden, die die Länge des Eindringlings um das Mehrfache übertreffen. Das 860 g schwere Gerät ist im verstauten Zustand 0,36 m lang. Damit ist PLUTO herkömmlichen Bohrsystemen weit überlegen.

3.3 Grinder/Corer
Bei dieser Schleif- und Bohrvorrichtung handelt es sich um ein kombiniertes Gerät. Mit ihm können sowohl verwitterte Oberflächen durch Abschleifen (ähnlich wie beim Zahnarzt) abgetragen als auch Bohrkerne für Analysen gewonnen werden.

3.4 Mössbauer-Spektrometer
Das an der Universität Mainz hergestellte Mössbauer-Spektrometer ermittelt mit sehr hoher Genauigkeit die Zusammensetzung eisenhaltiger Mineralien und die magnetischen Eigenschaften von Oberflächenmaterial durch direkten Kontakt mit dem entsprechenden Probenmaterial. Da die.wichtigsten Mineralien auf dem Mars Eisen enthalten, können über den so genannten Mössbauer-Effekt sogar Informationen über die paläoklimatischen Bedingungen gewonnen werden. Der Effekt besagt, dass Gammastrahlung rückstoßfrei von Atomkernen emittiert und absorbiert wird. Damit kann die Kernresonanzfluoreszenz gemessen werden. Zur Anregung bombardiert eine radioaktive Quelle (Kobalt 57) die Probe mit Gammastrahlen. Die Spektraldaten der rückgestreuten Strahlung geben Auskunft über die mineralogischen Charakteristiken des gesammelten Gesteins. Im Fall des Mars mit seinem stark eisenhaltigen Gestein spielt die Mössbauer-Spektroskopie eine zentrale Rolle. Durch die Analyse des Oxidationszustandes der Oberfläche, der Natur der eisenhaltigen Mineralien und ihrer Verwitterungsprodukte kann vielleicht die Existenz und der Verbleib von Wasser auf dem Mars geklärt werden.

3.5 Das Röntgenstrahlen-Spektrometer XRS (X-Ray-Spectrometer)
Das Röntgenstrahlen-Spektrometer ermittelt das Alter der Gesteinsproben und den Gehalt wichtiger chemischer Elemente im Gestein. Dazu werden die Proben mit Röntgenstrahlen aus vier radioaktiven Quellen – zwei Eisen 55- und zwei Cadmium 109-Quellen – beschossen. Das so behandelte Material emittiert daraufhin Röntgenstrahlen niedrigerer Energie, deren Spektrum die Charakteristik der untersuchten Proben wiedergeben. Das Alter der Steine wird zusammen mit Messungen des GAP-Instrumentes bestimmt. Aus dem Wissen, dass Kalium 40 in einem bestimmten Zeitraum zu Argon 40 zerfällt, kann durch die Ermittlung der Anteile der beiden Isotope das Alter des Gesteins ermittelt werden. Während XRS den Kaliumanteil misst, wird mit GAP das in den Steinen gebundene Argon ermittelt.

3.6 Das Mikroskop
Das Mikroskop, entwickelt vom Max-Planck-Institut für Aeronomie in Katlenburg, untersucht die Textur Tausender nur Millimeter großer Gesteinskörner, die ihm vom Grinder geliefert werden. Daraus können die Wissenschaftler erkennen, ob diese von Sedimenten stammen oder vulkanischen Ursprungs sind. Das elektronische Mikroskop hat als Aufnahme-Detektor ein CCD-Feld mit 1024 x 1024 Pixeln. Ein Beleuchtungssystem illuminiert die Proben in verschiedenen Farben. Zwölf LEDs leuchten in den Farben rot, grün und blau sowie im UV-Bereich. Mittels des UV-Lichts kann ermittelt werden, ob sich fluoreszierende Teilchen unter dem Probenmaterial befinden.

4. Instrumente des Landers

4.1 Gas Analysis Package GAP
Für GAP besteht die Hauptaufgabe in der Suche nach Leben sowie biologischer Prozesse auf dem Mars. Biologische Aktivitäten hätten nämlich chemische Spuren in Marsgestein sowie im Bodenmaterial hinterlassen: Einmal in Form so genannter Kerogene, komplexe organische Verbindungen aus dem Zerfall biologischen Materials, andererseits durch die Verschiebung der Verhältnisse stabiler Isotope von Kohlenstoff. Denn jedes Leben auf der Erde bevorzugt das leichtere 12C-Isotop gegenüber 13C. GAP erkennt nun organisches Material daran, dass Kohlendioxid bei recht geringer Temperatur aus der Probe bei deren Oxidation im GAP-Instrument freigesetzt wird. Wenn sich die 12C/13C-Verhältnisse aus unterschiedlichen Reservoirs zudem deutlich voneinander unterscheiden, kann man daraus schließen, dass der organische Kohlenstoff durch biologische Prozesse deponiert wurde. Die Proben zur Untersuchung im GAP liefert PLUTO aus tieferen Schichten der Marsoberfläche.
GAP besteht aus verschiedenen Komponenten: einer Einrichtung zur Erhitzung der Gesteinsproben, einem Gasentnahmesystem und einem Massenspektrometer. Die bei der stufenweisen Erhitzung entstehenden Gase werden zum Massenspektrometer geleitet und dort das Verhältnis der beiden Kohlenstoff-Isotope ermittelt. Mit GAP können auch andere Gase analysiert werden.

4.2 Umweltsensoren
An Bord von Beagle 2 befinden sich sieben verschiedenartige Sensoren zur Erfassung atmosphärischer Eigenschaften und energetischer Quellen:

• Ein UV-Sensor, der im Bereich von 200 bis 400 nm die oberflächennahe UV-Strahlung ermittelt.
• MAOS, eine Sensor zur Identifizierung von Spezies in der Atmosphäre, die Sauerstoff verbrauchen.
• Ein Strahlungssensor zur Messung des solaren Protonenstromes und der energiereichen kosmischen Strahlung
• Ein Sensor zur präzisen Ermittlung der Lufttemperatur mit einer Genauigkeit +/- 0,5 K
• Ein Drucksensor, welcher sowohl am Mars-Tag als auch in der -Nacht den Luftdruck mit einer Genauigkeit von 0,1 mb misst
• Ein Windrichtungsanzeiger, der Richtung und Geschwindigkeit lokaler Winde in zwei orthogonalen Richtungen aufzeichnet
• Ein Staubdetektor, der die Staubrate, die Richtung und die Dynamik von Staubbewegungen in der Atmosphäre registriert