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Emirates Mars Mission – Hope – Al amal

Der Mars ist nicht nur der zweitnächste Planet, er ist auch der Planet der sowohl die Öffentlichkeit wie auch Wissenschaftler besonders fasziniert. Spielte sich in den Sechziger und Siebziger Jahren noch ein Wettrennen zwischen den USA und der damaligen UdSSR ab, so begann Mitte der Neunziger Jahre die Ära der systematischen Erkundung des Mars, vor allem durch die USA. Jedoch entsandten auch die beiden kleineren Raumfahrtagenturen ESA (Europa) und JAXA (Japan) Anfang des neuen Millenniums ihre ersten Raumsonden zum Mars.

Weitere zwanzig Jahre später ist eine Mission zum Mars zum Prestigeprojekt für aufstrebende Schwellenländer geworden. Indien hat schon 2013 ihren ersten Orbiter in eine Umlaufbahn gebracht, 2020 folgen nun China und die Vereinigten Arabischen Emirate (UAE). Für mich als Fachautor gibt es aber ein Problem: obwohl diese Missionen primär dazu dienen zu zeigen, wie weit man technologisch ist, gibt es über sie fast keine öffentlich verfügbaren Informationen, zumindest nicht in einer Sprache, die ich lesen kann. Ich habe mich trotzdem bemüht, einen qualitativ brauchbaren Aufsatz über die Hope Mission der UAE zu verfassen.

Die arabischen Emirate, traten bisher nicht als Raumfahrtnationen in Erscheinung, das will Dubai – hinter dieser Stadt und ihrem Scheich steht die Mission - ändern. Nach seit 1997 Dubai mehrere Kommunikationssatelliten bauen und starten lies, wurde 2017 der erste eigene Satellit Naysif-1 gestartet. Dies war ein Cubesat mit einer Masse von 1,3 kg. Demgegenüber ist Hope ein großer Sprung. Die UAE Space Agency hat ambitionierte Ziele, so eine Kolonisierung des Mars bis zum Jahr 2117 und sie hat die finanzielle Unterstützung der Regierung die 5,2 Milliarden Dollar für die kommenden Jahre zugesagt hat, das ist in etwa das doppelte Jahresbudgets Deutschlands. 2017 markiert auch das Jahr in dem Dubai sein nationales langfristiges Weltraumprogramm startete, zu dem als erster Schritt der Start eines eigenen Astronauten zur ISS steht. Wenige Monate nach dem Start von Hope soll der 71. internationale astronomische Kongress in Dubai abgehalten werden. Auch dies wird als politisches Signal betrachtet. Hope wurde schon vorher, Mitte 2014, genehmigt, mit dem Ziel 2020 zu starten.

Der Name

hope-orbiter1Die Raumsonde heißt, wenn man die arabischen Schrift ins Lateinische überträgt, „Al-Amal“. Gängiger ist aber die englische Bezeichnung Hope. „Hope“ werde ich auch in diesem Artikel als Name für die Sonde verwenden. Es ist einfacher zu merken, sofern man nicht arabisch kann. Es finden sich aber auch andere Bezeichnungen für die Mission ohne eine eigenen Namen wie „UAE Mars Mission“ oder „Emirates Mars Mission (EMM)“. Das ist eine Ähnlichkeit zu Indien, deren erste Marsmission auch nur „Mars Orbiter“ hieß. Nicht mal Wikipedia ist sich einig – der englische Beitrag ist getitelt mit „Emirates Mars Mission“, der deutsche mit „Al-Amal“. Die offizielle englische Präsenz hat die url ebenfalls betitelt als Emirates Mars Mission (www.emiratesmarsmission.ae), doch der Titel der Indexseite nennt eben auch die „Hope Probe“. Ich habe mich für diesen Aufsatz als „Hope“ für den Sondennamen entschieden. Der Sondenname wurde von Vizepräsident Emir Muhammad bin Raschid al-Maktum trotz offiziellem Aufruf nach Namensvorschlägen und einem anderen Ergebnis des Aufrufs bewusst als „Hoffnung“ gewählt, um eine Botschaft des Optimismus an Millionen von jungen Arabern auszusenden.

Das Ziel

Die Raumfahrtagentur der Vereinigten Arabischen Emirate nennt als wissenschaftliche Ziele:

dazu gibt es politische Ziele:

Als Autor sei mir der Kommentar erlaubt, dass die meisten dieser politischen Ziele entweder allgemein sind und nichts mit der Marsmission zu tun haben, oder die eigene Position massiv überschätzen, denn bei Hope handelt es sich um ein typisch arabisches Projekt: man kauft alles ein. Von den VAE stammen gerade mal zwei der drei Instrumente und die Projektleitung. Die Raumsonde wird in den USA gebaut, die gesamte Datenverarbeitung und Missionsbetreuung wurde externalisiert und auch der Start erfolgt durch eine dritte Nation. Wenn eine islamisch geprägte Nation führend mit ihrem Weltraumprogramm ist, dann wohl der Iran, der eigene Trägerraketen und Satelliten entwickelt. Für den Autor scheinen diese politischen Ziele bedeutender als die durch überschaubare Wissenschaft zu sein, welche die Sonde liefert.

Die Raumsonde

Hope ist eine relativ kleine Raumsonde. Sie hat die Form eines hexagonalen Prismas mit einer Seitenlänge von 2,37 m und einer Höhe von 2,90 m. Zwei Solarzellenausleger liefern den Strom. Beim Mars sollen die Panels mindestens 600 Watt Leistung liefern, die Raumsonde selbst benötigt maximal 477 Watt. Mit ihnen hat die Sonde eine Spannweite von 7,90 m.

Von der Startmasse von 1.350 kg sind nicht weniger als 800 kg Treibstoff. Mit dem Adapter zur Trägerrakete wiegt sie 1.500 kg. Es ist so viel Treibstoff, weil die Sonde zum einen kein Aerobraking einsetzt, um ihren Orbit anzupassen, sondern dies alles mit dem eigenen Treibstoffvorrat durchführt. Zum anderen nutzt sie den monergolen Treibstoff Hydrazin. Hydrazin ist eine instabile Substanz, die bei Kontakt mit bestimmten Metallen, wie Platin, in Wasserstoff und Stickstoff zerfällt und dabei Energie abgibt, wodurch diese Substanzen als heißes Gas durch eine Düse expandiert werden können. Andere Raumsonden setzen zwar auch Hydrazin, bzw. ein Derivat Monomethylhydrazin ein, aber sie verbrennen es mit einem Oxidator was erheblich mehr Energie erzeugt und so den Treibstoffverbrauch senkt. Allerdings ist die Sonde auch mit diesem Treibstoffvorrat lange nicht an der Nutzlastgrenze einer H-IIA, sodass man zu dieser Methode gegriffen hat. Ähnlich gingen auch die USA bei ihren Sonden MRO und Maven vor, auch für sie war die kleinste Version der Atlas Trägerrakete mehr als leistungsfähig genug.

Als Triebwerke gibt es sechs Triebwerke mit jeweils 120 N Schub am Boden des Grundkörpers. Sie liefern einen Schub von zusammen maximal 720 N und das ist relativ viel für eine kleine Sonde – der europäische Trace Gas Orbiter hatte bei 4.332 kg Startmasse nur ein Triebwerk mit 400 N Schub. Dazu kommen acht kleinere Triebwerke mit jeweils 12,5 N Schub (genannt werden auch 5 N) an der Seite für Lageänderungen der Sonde und kleine Bahnanpassungen. Der Tank mit dem Hydrazin wird mit Heliumgas unter Druck gesetzt. Eine dehnbare Membran trennt Gas- und Flüssigkeitsraum und presst die Membran das Hydrazin in die Treibstoffleitungen.

Die Kommunikation erfolgt durch eine parabolische Hochgewinnantenne (HGA) im X-Band, wie bei den meisten Raumsonden. Sie ist elliptisch mit Abmessungen von 1,50 x 1,85 m. Zu den Bodenstationen des NASA Deep Space Networks sollen 1,6 Mbit/s bei minimaler und 250 kbit/s bei maximaler Marsdistanz fließen. Der Mars hat eine sehr schwankende Distanz von der Erde, die zwischen unter 56 und fast 400 Millionen km variieren kann, entsprechend stark variiert auch die Datenrate. Für die Phase nahe der Erde und für Notsituationen gibt es noch drei Niedriggewinnantennen. Sie erlauben bei deutlich niedriger Datenrate in jeder Situation eine Kommunikation mit Hope, auch wenn die Hauptantenne nicht auf die Erde zeigt. Die Datenrate der Haupteantenne ist relativ hoch, bedenkt man die Größe der Sonde. Sie ist höher als bei den meisten letzten Marsmissionen wie Mars Express mit sieben Experimenten und auch als beim neuesten europäischen Orbiter dem Trace Gas Orbiter und dieser ist dreimal schwerer als Hope. Demgegenüber gibt es aus dem Orbit eigentlich nicht so viel zu beobachten, als dass man diese Datenrate benötigt. Das geben auch die Experimente nicht her.

Die Lagereglung erfolgt neben den Triebwerken vor allem mit Reaktionsschwungrädern, die sich im Boden der Sonde befinden. Die Lage wird festgestellt durch Star-Tracker Kameras. Das sind bewusst defokussierte Kameras. Ein Computer bestimmt aus den verschwommenen Flecken die Sterne erzeugen die theoretische Mitte Subpixel genau und ermittelt so die relative Position von Sternen zueinander auf dem Bild. Da die genaue Ausrichtung der Kamera bekannt ist, kann er durch Vergleich mit Positionen in einer Datenbank ermitteln, wohin die Kamera beim Aufnahmezeitpunkt schaute und damit wie die Lage der Kameras und damit der Raumsonde im Raum ist. Während der Reise zum Mars benötigt die Sonde aber keine genaue Ausrichtung auf ein Ziel, dass sie mit ihren Instrumenten erkunden soll. Während dieser Zeit wird sie auf die Sonne ausgerichtet. Dafür hat sie Sonnensensoren, die ein Signal abgeben, wenn der Sensor nicht genau auf die Sonne ausgerichtet ist. Damit wird die Sonde automatisch so ausgerichtet das die Solarzellenflächen zur Sonne zeigen, und die Experimente im Schatten liegen.

Die Sonde selbst wurde vom Laboratory for Atmospheric and Space Physics der Universität Boulder (Colorado) gebaut. Die Projektleitung und die Experimente stammen von Dubai. Das ganze Projekt soll 200 Millionen Dollar gekostet haben. Dies ist aber wahrscheinlich nur eine Teilsumme, z.B. für die Raumsonde oder nur die Experimente, denn alleine der Start einer H-IIA kostet nach Herstellerangaben etwa 96 Millionen Dollar.

Bodensegment

Keine Raumsonde kommt ohne Bodenstationen aus, die die wissenschaftlichen Daten empfangen, aber vor allem Kommandos und Programme zu ihre senden und über funktechnische Maßnahmen berechnen, wo sie sich befindet und wie schnell sie unterwegs ist – essenziell, wenn sie präzise in einen Orbit einschwenken will.

Anders als alle anderen Raumfahrtagenturen die bisher Marsmissionen (auch Indien und China) auf den Weg brachten, haben die Vereinigten Arabischen Emirate kein eigenes Bodensegment für ihre Mission. Sie haben einen Vertrag mit der Firma KinetX Aerospace in den USA abgeschlossen, welche die Daten empfängt, Kommandos übermittelt und Navigationsdaten erhebt, KinetX benutzt dazu wiederum das Deep Space Network der NASA, das aus drei Antennenkomplexen in Spanien, Australien und den USA besteht. Jeder Komplex ist mit einer 70 m Antenne und mehreren 35 und 26 m Antennen ausgerüstet.

So verwundert es nicht das das Kernteam für die Mission auch vornehmlich aus 200 Amerikanern neben 150 Ingenieuren aus den UAE besteht.

Start von HopeDie Trägerrakete

Hope wurde am 19. Juli 2020 als Erste von drei Marsmissionen des Startfensters von 2020 gestartet. Trägerrakete war eine japanische H-IIA. Das ist ungewöhnlich. Diese japanische Rakete ist zwar seit 20 Jahren im Einsatz und recht zuverlässig – von 41 Starts gelangen 40 und der einzige Fehlstart fand im Jahr 2003 statt. Die H-IIA hat auch schon Raumsonden gestartet – die japanischen Missionen Akatsuki und Hayabusa 2. Trotz über 40 Starts ist dies aber erst der zweite einer Nicht-Japanischen Nutzlast. Der Grund: die H-IIA ist relativ teuer. Sie wurde jedoch relativ früh, vier Jahre vor dem Start, selektiert. Der Autor meint vor allem aus politischen Gründen. Denn sucht man eine Trägerrakete, die leistungsfähig genug ist, die Sonde zu starten und die nicht von einer Nation stammt, die schon eine (erfolgreiche) Marsmission unternommen hat, bleibt nur die H-IIA übrig. Die UAE hätten den Start wohl für die Hälfte des Preises bei einer Falcon 9 oder Sojus haben können. Chinesische Träger scheiden aufgrund politischer Embargos für Elektronikkomponenten (COCOM-Bestimmungen) aus (das 2020 auch eine chinesische Mission starten würde konnte man bei Selektion im Juni 2016 noch nicht wissen). Aber auch eine indische GSLV hätte die Sonde starten können, allerdings ist die GSLV Mark II sehr unzuverlässig und die Mark III hatte bei Festlegung auf den Träger noch keinen Start absolviert. Eingesetzt wurde die kleinste Version der H-IIA, die H-IIA 202 mit zwei Feststoffboostern. Sie ist auch das am meisten eingesetzte Modell. Nach Angaben des Herstellers hat sie für eine Fluchtbahn eine Nutzlast von 2,5 t – eine Marstransferbahn hat nur einen geringfügig höheren Geschwindigkeitsbedarf (etwa 700 m/s für das 2021 Startfenster). Die H-IIA wurde am 21.6.2016 von Mitsubishi Heavy Industries, dem Hersteller bestellt. Das Startfenster öffnete sich am 15.7.2020, bedingt durch schlechtes Wetter wurde die Sonde vier Tage später gestartet.

Die Instrumente

Hope trägt nur drei Instrumente. Wie aus der Zielsetzung hervorgeht, ist die Wissenschaft auch nicht das primäre Missionsziel. Es sind dies:

Mars aufgenommen von Indiens Mars OrbiterEXI

EXI besteht aus zwei Sensoren, jeweils mit einem Filterrad vor dem Sensor. Der eine Sensor hat ein Filterrad mit zwei UV-Filtern, der zweite ein Filterrad mit drei Farbfiltern. Die Optik vor beiden Sensoren ist ähnlich. Erreicht wird eine Bildgröße von 25 x 19 Grad, das entspricht, auf das Kleinbildformat umgerechnet, einem Teleobjektiv von etwa 80 mm Brennweite.

Das Blickfeld des UV-Sensors ist quadratisch, das des Sensors im sichtbaren Bereich nutzt dagegen die volle Chipfläche. Neben Farbaufnahmen durch Kombination von Aufnahmen durch die drei Farbfilter soll EXI Staub verfolgen (635 nm Rotfilter), die Dicke von Wassereis verfolgen (320 nm UV2 Filter) und die optische Dicke von Ozon (260 nm UV1 Filter) nachweisen.

Parameter

Wert

Sensor

CMOS 4.096 x 3.072 Pixel, 5,5 µm/Pixel, 4:3 Format

Dynamischer Bereich:

12 Bit, 13.500 e für volle Sättigung

Optik

UV: 48 mm Brennweite f/3,6
Vis: 51 mm Brennweite f/4,25

Bildmaßstab

UV: 19 Grad
Vis: 25,8 x 19,2 Grad

Auflösung:

22 / 23 Bogensekunden (Vis / UV)

Bodenauflösung Periapsis:

2,3 km UV, 2,2 km Vis

Bodenauflösung Apoapsis:

4,9 km UV, 4,6 km Vis

Filter UV:

UV1: 245 – 275 nm, zentriert bei 260 nm
UV2: 305 – 335 nm, zentriert bei 320 nm

Filter Vis:

Blau: 427 – 447 nm, zentriert bei 437 nm
Grün: 536 – 557 nm, zentriert bei 547 nm
Rot: 625 – 645 nm, zentriert bei 635 nm

Bei dem Chip scheint es sich nicht um einen speziell für die Astronomie entwickelten Sensor zu handeln, wie er in anderen Missionen eingesetzt wird. Dagegen spricht die große Pixelzahl bei gleichzeitig kleiner Pixelgröße. Astronomische CCCD oder CMOS-Sensoren haben große Pixels um lichtempfindlicher zu sein. Vielmehr scheint er von den Abmessungen her ein APS-C Sensor, wie er in kompakten Spiegelreflexkameras eingesetzt wird, zu sein, immerhin ohne Bayer-Maske (eine Maske die Pixels abwechselnd mit rotem, grünen und blauen Filter abdeckt, um so Farbaufnahmen zu ermöglichen). Dafür spricht auch das der Sensor bis zu 180 Bilder pro Sekunde aufnehmen kann – wenn der Mars das Blickfeld aber vollfüllt und der Mars bei diesem Orbit über 21 Stunden braucht, um sich um 180 Grad zu drehen, damit man die Rückseite beobachten kann, dann ist klar, dass dieses Feature relativ sinnlos ist, aber eben die Eigenschaft eines 4K Videosensors einer kommerziellen Kamera.

Der Autor sieht so Parallelen zu der Kamera von Indiens Mars Orbiter mit einem ähnlich großen, aber schlecht auflösenden Sensor. Das Bild hier zeigt eine Aufnahme des MOM. Eine ähnliche Aufnahme darf man von EXI erwarten.

EMUS

EMUSDas UV-Spektrometer EMUS arbeitet im fernen Ultraviolett bei einer Wellenlänge von 100 bis 170 nm. UV-Strahlung der Sonne schlägt aus den Atomen der obersten Atmosphärenschicht, der Ionosphäre, Elektronen heraus. Dann fallen Elektronen der äußeren Schalen auf die Bahn, die das Elektron vorher innehatte. Da die Energieunterschiede der Bahnen fest sind, senden sie dann Licht genau einer Wellenlänge aus. Ein UV-Spektrometer empfängt die Strahlung, die vom Mars kommt, teilt sie in ein Spektrum auf und misst für jede Wellenlänge die Intensität. In dem Bereich den EMUS abdeckt liegen die Emissionsbereiche von Wasserstoff und Sauerstoff, die wiederum aus dem Wasser stammen, das in Form von Eis Teile des Mars bedeckt.

EMUS ist ein einfaches Spektrometer ohne eine größere vorgeschaltete Optik. Drei Schlitze unterschiedlicher Breite schränken das Gesichtsfeld ein und begrenzen damit die Auflösung. Ein Gitter bricht dann das einfallende Licht in ein Spektrum auf und eine Cäsiumiodid-Photokathode detektiert die Intensität bei einer bestimmten Wellenlänge.

Ein Scann erfasst jeweils einen Streifen von 11 Grad Breite, der in der Horizontalen von -10 bis +10 Marsradien geht, also neben dem Mars auch seine Umgebung erfasst. Die räumliche Auflösung beträgt 300 km, damit kann man die untere Ionosphäre, die nur etwa 100 bis 200 km Durchmesser hat, zwar charakterisieren, aber keine Schichtungen, Strömungen oder Dichteunterschiede innerhalb der Ionosphäre untersuchen. Dafür kann das Instrument die Umgebung des Mars beobachten, das bisher nicht so gut untersucht ist wie die bodennahe Atmosphäre.

Parameter

Wert

Eingangsschlitz

0,18, 0,25 und 0,7 Grad x 11 Grad

Wellenbereich:

100 bis 170 nm

Detektierte Moleküle:

H: 102,6 und 121,6 nm

O: 130,4 und 135,6 nm

CO: 140 bis 170 nm

Räumliche Auflösung:

300 km, 0,14 x 0,2 Grad mit engstem Schlitz

Spektrale Auflösung:

1,3, 1,8 und 5 nm je nach Schlitzbreite

Das Infrarotspektrometer EMIRS

EMIREMIRS wird von der Arizona State University gebaut. Es ist ein Fourier-Transform Infrarotspektrometer (FTIR), das auf Vorgängerinstrumenten aufbaut:

Das Instrument ist ein abbildendes Spektrometer mit einer mittleren spektralen und räumlichen Auflösung. Es arbeitet im thermischen Infrarot zwischen 6 und 40 Mikrometern Wellenlänge. In diesem Bereich liegen einige Absorptionsbänder von Staub, vor allem aber die von Gasen wie Wasserdampf oder Kohlendioxid. Es soll die Zusammensetzung der Marsoberfläche bestimmen. Ein Xilinix Virtex 5 FPGA mit einem integrierten LEON 3 Risc Prozessor (der wiederum auf dem SPARC V7 Prozessor basiert) komprimieren und verarbeiten die Daten.

Der Detektor ist ein Array von 3 x 3 Sensoren. Ein Spiegel bewegt das Gesichtsfeld während der Beobachtung über den Mars, sodass man ein Bild in einer gewählten Wellenlänge bekommt. Geplant sind pro Orbit 20 Bilder, rund 60 pro Woche. Sie sind bei rund 300 km Bodenauflösung aber grob aufgelöst. Die Hälfte der Marsoberfläche kann innerhalb einer halben Stunde erfasst werden.

Je nach gewähltem Wellenlängenbereich kann das Instrument verschiedene Phänomene beobachten:

Parameter

Wert

Räumliche Auflösung:

6 mrad

Bodenauflösung:

< 300 km

Ein Spektrum alle

4 s, in 30 Minuten die sichtbare Marsoberfläche

Spektralbereich:

6 bis 40 µm Wellenlänge

Spektrale Auflösung:

5 oder 10 cm-1

Kalibration:

Durch Ausrichten auf den Weltraum und eine schwatze interne Fläche auf 1,5 % genau.

Der Marsorbit

Nach einer Reise von 200 Tagen und 493 Millionen km (nach Angaben der UAE) soll Hope in einen Marsorbit einschwenken. Die Reisedauer wird man als ungefähre Angabe interpretieren können. Der Autor errechnet den energetisch optimalen Zeitpunkt für das Einschwenken in einen Orbit zum 17.2.2020 nach 211 Tagen. Dann muss die Sonde 2647 m/s über der Fluchtgeschwindigkeit abbauen. Sie schwenkt nicht direkt in den Orbit ein, sondern über die Zwischenstation eines elliptischen Orbits mit einer nahen Periapsis, z.B. einem 200 x 44.000 km Orbit. Dies ist trotz des Umwegs energetisch etwas günstiger – die Sonde muss so nur um 1336 m/s gegenüber 1.830 m/s abgebremst werden. Dabei wird Hope, wenn sie sich dem Mars nähert, in geringer Entfernung zur Oberfläche ihre Triebwerke zünden – bei vollem Schub etwa 2.360 s lang und eine Bahn mit einem niedrigen Perigäum und der Apoapsis in der späteren Maximalentfernung (44.000 km) erreichen. In einem der nächsten Umläufe zündet das Triebwerk erneut in der Apoapsis und hebt so den marsnächsten Punkt auf über 20.000 km an.

Der Orbit der Sonde ist sehr ungewöhnlich. Marsraumsonden schwenken zuerst in einen elliptischen Orbit ein, dies ist am energetisch günstigsten. Die Periapsis ist dabei sehr marsnah (einige Hundert Kilometer), die Apoapsis weit entfernt – über 10.000 km. Aus diesem Orbit streben dann manche Sonden einen niedrigen kreisförmigen Orbit an, so bis auf MAVEN alle US-Orbiter seit Viking (1976). Mars Express und die indische Marsmission blieben dagegen in ihren elliptischen Umlaufbahnen.

Hope wird dagegen einen 20.000 x 43.000 km Orbit anstreben. Dieser hat eine Umlaufdauer von 55 Stunden, das sind 2,25 sols, also 2,25 Marstagen (1 Sol = 24 Stunden 27 Minuten). So ein hoher Orbit, die Periapsis liegt nahe der Umlaufbahn des äußeren Marsmondes Deimos, ist ungewöhnlich. Begründet wird dies damit, dass man bei dem um 25 Grad zum Äquator geneigten Orbit so alle 9 Sols (4 Umläufe) wieder dieselbe Szene sieht, die Sonde also den Mars in 9 Tagen einmal komplett erfassen kann. Durch die um 25 Grad zum Marsäquator geneigte Umlaufbahn sieht Hope auch die Pole. Dafür kommt sie Deimos nicht nahe, denn der hat eine fast äquatoriale Umlaufbahn. Auch wenn sich dies nach einer Kartierungsmission anhört, ist Hope keine solche. Das Blickfeld der Kamera ist so groß, das selbst aus minimalster Distanz der Mars das Blickfeld gerade mal ausfüllt. So würden 4 Bilder, aufgenommen im Abstand von 2,25 Tagen ausreichen, den Mars komplett zu erfassen – die Auflösung der Kamera beträgt nur 2,3 km und das Soll für Aufnahmen ist sogar, das die Auflösung „besser“ als 10 km sein soll – damit kann man die Kartierung des Mars, die global durch andere Sonden im Bereich unter 20 m liegt, nicht verbessern, vielmehr großräumige Wetterphänomene ablichten wie Staubstürme, Bodennebel, abschmelzende Polkappen. Oder eben für das (arabische) Publikum nett anzuschauende Zeitrafferfilmchen machen in den sich der Mars dreht und gleichzeitig die Phasen wechselt.

Für den Orbit werden leicht unterschiedliche Angaben gemacht, so auch 22.000 x 44.000 km. Die Periapsis wird über dem Marsäquator liegen. Nach Manövern um den endgültigen Orbit zu erreichen, sowie Checks der Instrumente wird im Mai 2021 die wissenschaftliche Arbeit beginnen. Die Primärmission ist auf zwei Jahre angesetzt und eine Verlängerung um weitere zwei Jahre sollte aufgrund der Designauslegung der Sonde möglich sein.

Links / Quellen:

https://nssdc.gsfc.nasa.gov/nmc/spacecraft/display.action?id=EMM-HOPE

https://fcsa.gov.ae/en-us/Lists/D_Reports/Attachments/26/Issue%2011%20-%20Mission%20to%20Mars.pdf

https://mepag.jpl.nasa.gov/meeting/2019-07/Agenda/08_EMM%20Overview%20Mars%20Intl%20July%202019%20-%20MEPAG.pdf

https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2017EGUGA..1915037A/abstract

https://eoportal.org/web/eoportal/satellite-missions/content/-/article/emm-hope

© des Textes: Bernd Leitenberger. Jede Veröffentlichung dieses Textes im Ganzen oder in Auszügen darf nur mit Zustimmung des Urhebers erfolgen.

Bücher vom Autor über Raumsonden

Lang Zeit gab es von mir nur ein Buch über Raumsonden: die beiden Mars-Raumsonden des Jahres 2011, Phobos Grunt und dem Mars Science Laboratory. Während die russische Raumsonde mittlerweile auf dem Grund des Pazifiks ruht, hat für Curiosity die Mission erst bekommen. Das Buch informiert über die Projektgeschichte, den technischen Aufbau der Sonden und ihrer Experimente, die geplante Mission und Zielsetzungen. Die Mission von Curiosity ist bis nach der Landung (Sol 10) dokumentiert. Einsteiger profitieren von Kapiteln, welche die bisherige Marsforschung skizzieren, die Funktionsweise der Instrumente erklären aber auch die Frage erläutern wie wahrscheinlich Leben auf dem Mars ist.

2018 wurde dies durch zwei Lexika, im Stille der schon existierenden Bücher über Trägerraketen ergänzt. Jedes Raumsonden Programm wird auf durchschnittlich sechs bis acht Seiten vorgestellt, ergänzt durch eine Tabelle mit den wichtigsten zeitlichen und technischen Daten und Fotos der Raumsonde, bzw., Fotos die sie aufgenommen hat. Ich habe weil es in einen band nicht rein geht eine Trennung im Jahr 1990 gemacht. Alle Programme vorher gibt es in Band 1. Die folgenden ab 1990 gestarteten dann in Band 2. In Band 2 ist ein Raumsonden Programm meist eine Einzelsonde (Ausnahme MER). In Band 1 dagegen ein Vorhaben das damals zumeist aus Doppelstarts bestand, oft auch mehr wie z.B. neun Ranger oder sieben Surveyor. Beide Bänder sind etwa 400 Seiten stark. In Band 1 gibt es noch eine gemeinsame Einführung für beide Bände über Himmelsmechanik und Technik der Instrumente. Beide Bände haben einen Anhang mit Startlisten, Kosten von Raumsonden und Erfolgsstatistiken. Band 2 hatte Redaktionsschluss im Januar 2018 und enthält die für 2018 geplanten Missionen über die es genügend Daten gab.

Hier eine Beschreibung des Buchs auf meiner Website für die Bücher, wo es auch ein Probekapitel zum herunterladen gibt. Sie können das Buch direkt beim Verlag kaufen (versandlostenfrei). Dann erhalte ich als Autor eine etwas höhere Marge, aber auch über den normalen Buchhandel, Amazon (obige Links) und alle anderen Portale wie Bücher.de oder Libri.

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