Mars Express passiert heute Phobos

Phobos wird Mars Express umlenken
3 März 2010

Die ESA-Sonde Mars Express wird heute Abend die Oberfläche des größten Marsmonds Phobos überfliegen. Der Vorbeiflug in einer Höhe von 67 km ermöglicht Wissenschaftlern, mit präzisen Funk-Messungen in das Innere des geheimnisvollen Mondes zu spähen.

Mars Express unternimmt derzeit eine Serie von 12 Vorbeiflügen an Phobos. Bei jedem Vorbeiflug sind andere Instrumente auf den mysteriösen Weltraumbrocken gerichtet, die neue Informationen sammeln. Die größte Annäherung findet heute, am 3. März 2010 um 21:55 mitteleuropäischer Zeit statt.

In nächster Nähe des Mondes wird Mars Express durch das Gravitationsfeld von seinem Kurs abgelenkt werden. Diese Ablenkung beläuft sich auf nur wenige Millimeter pro Sekunde und hat keinerlei Auswirkungen auf die Mission. Doch sie wird den Kontrollteams auf der Erde einen einzigartigen Blick in das Innere des Mondes ermöglichen, der erlaubt zu messen, wie seine Masse verteilt ist.

Wie werden die Teams am Boden diese ungeheuer empfindlichen Messungen vornehmen? Ironischerweise werden sie dazu alle Datensender der Sonde abschalten. Das einzige, was die Bodenstationen empfangen werden, ist das „Trägersignal“, ein reines Funksignal, welches normalerweise moduliert wird, um Daten zu senden.

Phobos
Marsmond Phobos

Ohne Daten auf dem Trägersignal können einzig die Frequenzschwankungen, die durch das Ziehen von Phobos an der Raumsonde erzeugt werden, das Signal verändern. Diese Änderungen werden Variationen im Bereich von eins zu einer Billion ausmachen und sind ein Ausdruck des Doppler-Effekts – des gleichen, der auch für die veränderte Tonhöhe einer vorbeifahrenden Krankenwagensirene verantwortlich ist.

Zwei Generalproben dieses anspruchsvollen Manövers haben bereits stattgefunden, so dass die Besatzungen der Bodenstationen und der Kontrollräume Gelegenheit hatten, ihre Aufgaben zu trainieren. Nun ist der Zeitpunkt gekommen, das Geprobte anzuwenden. Die ursprüngliche Planung sah einen Überflug in einer Höhe von 50 km vor, Mars Express wird Phobos nun in einer Höhe von 67 km überfliegen.

Eine leicht von der Norm abweichende Leistung der Antriebsdüsen während eines Manövers in der letzten Woche brachte die Sonde auf eine Flugbahn, die eine Bedeckung durch Phobos zur Folge gehabt hätte. Das bedeutet, Mars Express hätte – von der Erde aus betrachtet – die Rückseite Phobos’ passiert. Da dies jedoch die Messungen beeinträchtigen würde, entschied man sich, ein weiteres Manöver durchzuführen um den Vorbeiflug in einer geringfügig größeren Höhe als ursprünglich geplant.

Nach der größten Annäherung ist die Arbeit noch nicht beendet. Mars Express wird Phobos sieben weitere Male überfliegen, bevor die Untersuchungen abgeschlossen sind. Zusätzlich zum Tracking-Experiment, auch bekannt als MaRS „Mars Radio Science“, hat das MARSIS Radar bereits Phobos’ Untergrund mit Radarstrahlen untersucht. „Wir haben eine erste Verarbeitung der Daten durchgeführt und die Charakteristika der Phobos Oberfläche zeigen sich deutlich.“ sagt Andrea Cicchetti vom italienischen IFSI (Institute of Physics of Interplanetary Space) in Rom und Mitglied des MARSIS Teams.

MARSIS completely deployed
Das MARSIS Radar empfängt bereits Daten

Die HRSC Kamera wird während des Vorbeiflugs am 7. März genutzt, wenn Mars Express über die Phobos Tagseite in einer Höhe von 107 km fliegen wird. Die Kamera wird auch bei allen folgenden Vorbeiflügen eingesetzt, um hoch auflösende Aufnahmen der Mondoberfläche zu gewinnen. Aber auch die anderen Instrumente an Bord kommen zum Einsatz.

ASPERA untersucht bereits wie geladene Sonnenteilchen mit der Phobos Oberfläche interagieren. SPICAM, PFS und OMEGA charakterisieren die Oberfläche des Mondes, wobei PFS auch die Temperaturen auf der Tag- und Nachtseite messen soll. HRSC wird besonders dazu eingesetzt, die möglichen Landeplätze der russischen Phobos-Grunt Mission zu erkunden. Diese Mission soll 2011 oder 2012 beginnen.

“Alle Experimente an Bord von Mars Express wurden etwas über Phobos sagen können“, so Olivier Witasse, ESA Mars Express Projektwissenschaftler. Dies ist ein Bonus für die Wissenschaft, wenn man bedenkt, dass keines der Instrumente ursprünglich konzipiert wurde, den Mond Phobos zu untersuchen, nur den Planeten Mars. Die wissenschaftlichen Resultate dieser Vorbeiflüge werden in den kommenden Wochen und Monaten erwartet, nachdem die verschiedenen Teams Zeit hatten, die Daten zu analysieren.

Weitere Informationen

Neueste Informationen gibt während des Vorbeiflugs im englischsprachigen Mars Express Blog.

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