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Web Log Teil 86 : 7.11.2008-

Samstag 8.11.2008: Raketenentwicklung inkrementell

Bei der Softwareerstellung gibt es eine Reihe von Vorgehensweisen: Sie tragen so phantasievolle Namen wie Wasserfall-Modell, V-Modell oder Extreme Programming (XP). Eines davon ist das Spiralmodell. Ziel ist es recht bald eine erste Version der Software zu haben, die dann geprüft und erweitert werden kann. Da man iterativ und inkrementell sich an die Endversion heranarbeitet. Anders als bei anderen Modellen verbessert man inkrementell die Software, was vor allem das Scheitern eines Softwareprojektes senken soll.

Das Modell wurde zwar nicht von Microsoft erfunden, aber von Microsoft angewandt und wer denkt da nicht an die "inkrementell verbesserte Software" von Microsoft auf seinem Rechner, die per Update Bug fixes bekam. Vielleicht sollte man aber eher an die inkrementell verbesserten Office Pakete oder das inkrementell verbesserte Windows 95 (letzte Version: Windows ME) denken.

Das Software mit vielen Bugs ausgeliefert wird und dann nach gebessert wird ist normal. Die erste Firma die damit sehr negativ in die Schlagzeilen kam war ATARI, die bei ihren ersten Atari ST Computer massenweise ROM Chips und auch Zusatzprozessoren auswechseln musste. Damals wurde der Begriff "Bananensoftware" geprägt: Software die beim Kunden reift.

Die Nachbesserung im laufenden Betrieb ist eine Besonderheit die nur bei Software möglich und auch nur bei nicht lebenswichtigen Funktionen. In praktisch allen anderen technischen Bereichen ist es nicht oder nur mit hohem Kostenaufwand möglich. Wenn Mercedes Benz einen Fehler in der A-Klasse korrigieren muss und Zigtausende Wagen in die Werkstatt zurück müssen kostet das Millionen und der Ruf der Firma ist hin.

In der Raketenentwicklung ist nichts wichtiger als Erfahrung. Erfahrungen die man mit früheren Trägersysteme gesammelt hat. Erfahrungen die Ingenieure in ihrem Berufsalltag angesammelt haben. Als die USA nach Ende der Saturn Entwicklung die meisten Mitarbeiter entließen mussten aufgrund gesetzlicher Vorschriften die zuerst gehen, die am längsten an dem Projekt gearbeitet haben und die meiste Erfahrung vorweisen konnten. Die Folgen bei der Triebwerkentwicklung beim Space Shuttle sind bekannt: Sie dauerte Jahre länger und war erheblich teurer als vorgesehen.

Die zweite Säule sind Tests. Ein normales Raketentriebwerk für eine Rakete die niemals Menschen befördern soll hat bevor der Jungfernflug stattfindet ungefähr 100 Flüge absolviert - Nicht ein Triebwerk, aber das ist ungefähr die Größenordnung aller Tests zusammen. Manche Triebwerke wurde auch sehr oft getestet schon alleine um zu sehen, wann Probleme auftreten können. Normal ist, dass ein Triebwerk in Tests 10 mal länger in Betrieb ist als später in der Rakete. Trotzdem kann man nicht alles simulieren und Fehler zeigen sich erst im Flug. Das bei dem Vulcain 2 die Kühlung nicht ausreichend dimensioniert war, zeigte sich erst im Flug - Am Boden kühlt die Luft um die Rakete, die durch das Triebwerk zur Zirkulation gebracht wird natürlich auch noch mit. Andere Dinge sind nur im Flug feststellbar wie die berühmten POGO Effekte durch die Turbopumpen.

Ein Bericht über den Entwicklungsfortschritt der Falcon 9 hat mich an die Softwarevorgehensweise erinnert: Nach drei Versuchen mit 15 Sekunden Dauer. Folgen soll dann ein 30 Sekunden Test und ein 170 Sekunden Test (die Brenndauer der Stufe). Danach sollen Tests mit verschiedenen Fehlermodi starten, schließlich soll die Falcon 9 ja noch ihre Mission erfüllen, wenn ein Triebwerk ausfällt. Ob man gerade dies auf dem Bodenteststand wird ermitteln können ist zweifelhaft. Wichtig ist sicher das Abschalten des Triebwerks ohne andere zu beschädigen und die neue Verteilung des Treibstoff viel wichtiger ist aber den asymmetrischen Schub abzufangen und auszugleichen und wie sieht es mit den Treibstoffvorräten aus? Viel Zeit hat man in keinem Fall, denn schon 2009 soll die Falcon starten. Das erinnert an das Vorgehen bei der Falcon 9 und die inkrementelle Verbesserung der Falcon bis man alle Fehler abgestellt hat. Elon Musk kommt von der Softwaretechnik und bei seinen bisherigen Softwareprojekten hat der Kunde nicht mal das Update gemerkt - die liegt auf Servern und der Kunde kommunizierte nur über gängige Internetprotokolle mit ihr.

Passend dazu ist auch der typische SpaceX Ingenieur gerade mal 30 Jahre alt. Gerade bei Softwarefirmen ist der Jugendwahn ja sehr ausgeprägt. Sicher bleibt man im fortgeschrittenen Alter gerne bei dem was man gut kann und will sich nicht mehr so gerne in vollkommen neues einarbeiten auch wenn es langfristig vielleicht effektiver ist. Nur: Raketenentwicklung ist keine Softwareentwicklung. Dort gibt es nicht alle paar Jahre eine neue Programmiersprache die neues Möglich macht wofür man in der alten viele Verrenkungen gemacht hat. Die letzte bahnbrechende Entwicklung in der Triebwerksentwicklung war das "staged Combustion" Verfahren nach dem auch die Space Shuttle Triebwerke arbeiten. Das ist 40 Jahre her. In der Raketenentwicklung ist es nicht so, dass neue Gesichter alles per se besser können: Sie verfügen zumindest nicht die Erfahrung der Alten. Neue Ideen bringen Schwung. Aber wenn ein Unternehmen praktisch nur aus Ingenieuren mit kaum Berufserfahrung besteht was passiert dann?

Ganz einfach: Die Firma entwickelt Raketen wie Software, also Raketenentwicklung inkrementell.

Zuletzt noch ein paar persönliche Dinge. Mir fehlen derzeit so ein bisschen die Themen für den Blog. Die nun dunkel werdende Jahreszeit wirkt sich auch nicht gerade positiv auf meine Motivation aus (ich leider ist 20 Jahren unter Winterdepression) aber immerhin scheint eine Leuchte für den Zweck etwas zu helfen. Vor allem aber habe ich wohl die Aufgabe ein gutes Buch über Zusatzstoffe und das Lesen von Zutatenverzeichnissen zu schreiben unterschätzt. Bislang sind es 70 Seiten. Aber seit ich aufgehört als Lebensmittelchemiker zu arbeiten, vor etwa 9 Jahren sind etliche Zusatzstoffe hinzu gekommen. Aus dem übersichtlichen Haufen sind 305 Stück geworden. Die alle zu beschrieben wird aufwendig. Vor allem merke ich dass ich eigentlich noch ein Kapitel über die Grundbestandteile der Nahrung einschieben muss, den die meisten Zusatzstoffe bestehen aus Molekülen die auch in der Natur vorkommen. Da werden Fettsäuren mit Zuckermolekülen verestert. Dazu muss man noch mehr erklären. Dass macht das Buch noch länger, so dass ich wohl mit meinen projektierten 150 Seiten kaum hinkommen werde. Vor allem wirds aber dann auch immer aufwendiger zu redigieren. Mal sehen ob es damit noch dieses Jahr was wird.

Sonntag 9.11.2008: Der Titel für das nächste Buch und die Politik

Nachdem die letzte Suche von Titeln für das ATV Buch so gut lief, möchte ich heute vorzeitig schon mal anklopfen und die gesammelte Kreativität der Blogleser einspannen. Also: Gesucht werden:

Okay, warum geht es? An der Stelle eine kleine Inhaltsangabe des Buches:

Ich weiß, die meisten lesen den Blog hier wegen der Raumfahrt. Doch die Kreativität muss ja nicht bei Raumfahrtthemen enden. Also ich bin gespannt auf die Vorschläge. Entweder als Kommentar im Blog oder per email an bl "at" bernd-leitenberger.de. Ich hoffe auch noch auf Ideen für die Was ist drin Rubrik. Gibt es nichts, von dem sie schon immer wissen wollten warum diese oder jene Zutat vorhanden ist?

Nun noch etwas Politik. Heute ist der 9.te November, ein Schicksalstag in der deutschen Geschichte. Also wird daran erinnert, und was finde ich in den Nachrichten? Es wird an die Reichsprogromnacht vom 9.11.1938 erinnert und an den Mauerfall am 9.11.1989. Dabei bestand das "Erinnern" in das Gedenken an die Opfer des Mauerbaus und das Anzünden von Gedenkkerzen. Nun ja letzteres hätte ich eher an dem Tag an dem die Mauer errichtet wurde erwartet, nicht an dem Tag an dem sie abgerissen wurde. Ganz vergessen hat man die Ausrufung der Republik am 9.11.1918, auch heute genau vor 90 Jahren. Da kommt in mir doch der Verdacht (zum wiederholten Male) auf, dass wir Deutschen genetisch wohl Pessimisten sind. Also von 3 wichtigen Daten die am 9.11.1938 passierten suchen wir das eine negative aus und versuchen aus dem zweiten das negative herauszuziehen. Leute, seht die Sache positiv! (Nimmt man den gescheiterten Putsch von Hitler/Ludendorff dazu, so sind es noch mehr positive Ereignisse, aber letzteres Datum ist ja heute schon weitestgehend vergessen. )

Das zweite was mich umtreibt sind die nun fälligen Neuwahlen in Hessen und das nach den derzeitigen Prognosen gerade Roland Koch davon profitieren wird. Die SPD versucht eine Koalition hin zu bekommen, wird von der eigenen Parteiführung kritisiert und schließlich verweigern nach Monaten der Verhandlung die eigenen Leute die Gefolgschaft. Koch kann weiter regieren, ist raus aus den Schlagzeilen und profitiert von der Misere und wird dies garantiert nutzen um das Schreckgespenst der Rot-Rot-Grünen Koalition an die Wand zu malen. Viel schlimmer als der rechtspopulistische Koch kann diese aber nicht werden. Halt, nein, es kann noch schlimmer kommen. Ein Zitat von unserem Ministerpräsidenten Günter Öttinger von gestern gehalten vor der jungen Union: „Ich freue mich saumäßig, dass Roland Koch Ministerpräsident bleiben wird und Andrea Ypsilanti eine Niederlage auf ihrer geisteskranken Geisterfahrt gefunden hat“. Okay, gut dass mich Öttinger daran erinnert, dass ich die CDU garantiert nicht mehr wählen werde. Stammtischbrüder sollten im Wirtshaus bleiben und nicht Politiker werden.

Montag 10.11.2008: Rätselt Alatsee

Gestern habe ich durch Zufall mal die Wissenschaftssendung im bayrischen Fernsehen "Faszination Wissen" gesehen. Es ging dabei um den Alatsee, der in zwei Zonen unterteilt ist: an der Oberfläche ist es ein normaler Bergsee und in der Tiefe (ab etwa 15 m) durchzieht ihn eine purpurne Schicht. Darunter ist der See biologisch tot, es herrscht aerobes Milieu vor.

Viel rätselhafter ist mir der See aber nach der Sendung, denn obwohl 30 Minuten lang von einer gemeinsamen Expedition der Humboldt Universität und der Stuttgarter Universität berichtet wurde, gab es nur wenige Fakten, und die sind meiner Meinung nach noch dazu rudimentär präsentiert worden..

Fangen wir an mit den offensichtlichsten Falschinformationen: Es wird berichtet, dass dort Versuche mit der Ta-154 durchgeführt wurden. Die Ta-154 ist eine Nachfolgeversion der Ta-152, die wiederum eine besonders leistungsfähige Version der FW-190D ist, eines Abfangjägers Deutschlands mit Kolbenmotor. Es ist jedoch ein konventioneller Entwurf und nicht eines der ersten Düsenflugzeuge oder gar Raketenflugzeuge, die es auch zu Kriegsende gab.

Es wurde jedoch vom "schnellsten Jagdflugzeug seiner Zeit" und von einer Bauweise in Holz gesprochen. Das trifft nicht auf die Ta-154 zu. Diese war ein Flugzeug aus Metall. Die Abbildungen zeigen eine Bachem-Natter. Auf die in der Tat alles zutrifft: Sie ist aus Holz, mit Raketenantrieb der schnellste Jäger seine Zeit und auch die Testflüge misslangen.

Noch mysteriöser ist aber die Biologie des Sees. Hier in Kürze die vorgestellten Fakten:

Da staunt doch der Chemiker: Haben wir hier eine einzigartige Lebensgemeinschaft vor uns, die in normalen Gewässern aus Gips Leben bilden kann ? (So etwas gibt es doch nicht in normalen Seen, sondern nur unter bestimmten Bedingungen).

Also zur Spurensuche. Fangen wir an mit dem wichtigsten Stichwort: Purpurbakterien. Das ist eine ganze Gruppe von photosynthetisch aktiven Bakterien. Aufgrund der Farbe können es nur die Schwefelpurpurbakterien sein. Diese betreiben Photosynthese wie höhere Organismen. Nur benutzen sie Schwefelwasserstoff als Elektronendonator anstatt Wasser:

normale Photosynthese:

6 H2O + 6 CO2 → C6H12O6 + 6 O2

Photosynthese mit Schwefelwasserstoff:

6 H2S + 6 CO2 → C6H12O6 + 6 S2

Dies passt recht gut zum Befund der Schwarzfärbung von Metall. Die meisten Metalle reagieren mit Schwefelwasserstoff unter der Bildung von Sulfiden, die schwarz sind. (Sie kennen das vielleicht von Silberbesteck). Sie können die Photosynthese auch bei wenig Licht durchführen und finden sich daher oft in tieferen Schichten.

Der gebildete Schwefel wird erst in den Bakterien eingelagert. Die meisten Organismen dieser Gruppe können ihn weitere oxidieren zu Sulfat oder zu Schwefelsäure. Sie gedeihen selbst noch in sehr saurem Wasser. Das würde das Brennen auf der Haut und die postulierte Verätzung der Kiemen von Fischen erklären. Dies könnte durch die erzeugte Schwefelsäure verursacht sein.

Soweit ist alles in Ordnung. Doch woher kommt der Schwefel? Und hier wird der Bericht nun interessant: Ein Professor einer deutschen Universität vertritt die Meinung, dass er vom Gips (Calciumsulfat) aus der Umgebung stammt. Aus Gips soll Schwefelwasserstoff entstehen? Aus einem Oxidationsprodukt eine oxidierbare Verbindung? Ja das geht, aber nur unter bestimmten Bedingungen, die hier nicht vorherrschen.

Eine Klasse von Archaebakterien kann dies in der Tat. Sie benutzen Wasserstoff aus organischen Substanzen und oxidieren diese zu Kohlendioxid. Dies muss im anaeroben Mille geschehen. Ist Sauerstoff vorhanden, so würden andere Bakterien die viel effizientere oxidative Phosphorylierung betreiben. Das Sulfat dient hier als Sauerstoffquelle. Es entsteht als Endprodukt Schwefelwasserstoff und Kohlendioxid. Nach wie vor benötigt man aber eine oxidierbare Kohlenstoffquelle also Biomasse.

So denkt sich der Professor das. Das Dumme: Diese Bakterien sind nur bei relativ hohen Temperaturen von 30 bis 50 Grad hoch aktiv. Weiterhin ist zwar bekannt, dass sie in Erdschichten aktiv sind und auch im Untergrund von Teichen, nicht jedoch im freien Wasser. Woher soll im freien Wasser denn auch der Nachschub an Sulfat kommen, das sich nur schlecht in Wasser löst (schlicht vergleichen mit normalem Kochsalz, natürlich gut im Vergleich zu Granit).

Viel wahrscheinlicher (und dass sagen wohl offensichtlich auch die Messungen) stammt der Schwefelwasserstoff aus einem anaeroben Abbau im sauerstofffreien Milieu des Sees: Organische Materie, die Schwefel in den Aminosäuren enthält, sinkt zum Boden, unter Luftabschluss findet eine Gärung statt bei der auch Schwefelwasserstoff gebildet wird. Dieser ist wasserlöslich und steigt auf, wo er von den Purpurbakterien verstoffwechselt wird. Das entstehende Sulfat kann auch in den Kreislauf einbezogen werden. Mit Calcium aus dem ausgewaschenen Gestein reagiert es zu Gips, dieser sinkt ab und auf dem Boden (aber eben nicht in der Wasserschicht) wird es zu Schwefelwasserstoff reduziert.

Warum der Gips aus den Sedimenten als Quelle ausscheidet? Ganz einfach: Es fehlt die Wasserstoffquelle. Organische Substanzen als Wasserstoffquelle müssen auch zur Verfügung stehen. Es mag dort große Gipsschichten geben, doch eben reine Gipsschichten. Was benötigt wird ist eine Mischung von Gips und organsicher Materie. Diese dürfte nur in den oberen Schichten, wo laufend tote Materie von oben herunter regnet gegeben sein.

Was bleibt ist ein besondere See, aber nicht so besonders wie die Dokumentation uns weiß machen will. In einem normalen See läuft das so: Der obere Teil eines Sees ist photosynthetisch aktiv. Dort wird aus Kohlendioxid und Licht organische Materie aufgebaut. Ab einer bestimmten Tiefe, die je nach Pflanzenwuchs und Trübstoffgehalt schon in geringer Tiefe erreicht ist, kann keine Pflanze mehr Photosynthese betrieben. Es beginnt die Zone in der Tiere von dem Leben was von oben nach unten regnet und diese Zone geht bis zum Boden. Bis dorthin ist der See aber noch aerob, es gibt genügend Sauerstoff für alle Lebewesen. Am Boden herschen im Schlick anaerobe Bedingungen vor und der nicht oben verstoffwechselte Teil der organischen Substanz wird abgebaut. In dieser anaeroben Zone können auch Bakterien leben die Sulfat zu Schwefelwasserstoff abbauen. doch ist dies nur ein kleiner Teil der Materie, da ein Großteil des Schwefels schon vorher wieder in den Stoffwechselkreislauf gelangt ist.

Der Alatsee ist nun etwas anders. Wahrscheinlich weil es kaum Durchmischung der Wasserschichten gibt. So fehlt der Sauerstoffnachschub in den unteren Schichten und da dort keine Photosynthese mehr möglich ist wird nur der Sauerstoff verbraucht. Die Zone wird anaerob und nach Verbrauch des Sauerstoffs wird Schwefelwasserstoff als Faulgas gebildet. Dieses steigt nach oben und kann den See zum Umkippen bringen. Hier verlief es durch eine Laune der Natur anders: es siedelten sich unterhalb der photosynthetisch aktiven Zone die Purpurbakterien an. Diese verbrauchen den Schwefelwasserstoff, so gelangt er nicht nach oben und sie werden von oben mit organischem Substrat versorgt. Vielleicht ist dies nicht so ungewöhnlich sondern diese Schichtung entsteht automatisch, wenn ein See recht tief ist, verglichen mit seiner Größe - Bei 250 x 500 m Fläche ist der Alatsee 35 m tief. Das ist recht tief für einen so kleinen See.

Ein Rätsel ist gelöst - und ich musste nicht mal eine Expedition machen. Der Expeditionsleiter ist Franz Brümmer. Seines Zeichens Biologe mit Schwerpunkt aquatische und Meeresbiologie. Vielleicht hätte er mal einen Chemiker hinzuziehen sollen....

Kleines Detail am Rande: Als ich bei Google Maps nach dem Alatsee gesucht habe fand ich ihn nicht. Auch die Angabe von der Sendung (6 km von Füssen entfernt) zeigte zwar ein paar Seen aber keinen Alatsee. Erst wenn man von Karte oder Gelände auf die Satellitensicht umschaltet sieht man den See als einförmigen, grünen Fleck. Er ist nicht sehr groß - bei 250 x 500 m Größe wäre Alatteich wohl eher passend gewesen. Aber es ist wirklich interessant, dass er auf Karten nicht verzeichnet ist. Wie viele Autos die von Routenplanern gesteuert werden, werden da wohl im See ihre letzte ruhe finden?


Größere Kartenansicht

Mittwoch 13.11.2008:Die Zukunft der Marsforschung

Gestern gab die NASA bekannt, dass sie Phoenix verloren hat. Mehr dazu in dem Aufsatz über seine Mission. Phoenix und die beiden Rover zeigen sehr deutlich die Problematik der aktuellen Marsforschung mit Landesonden. Phoenix ist ein klassischer Lander: Er ist gut instrumentiert, aber er ist unbeweglich. Gäbe es nur 10 m neben dem Lander Marsfossilien - sie wären unerreichbar für ihn. Auf der anderen Seite sind da die mobilen Rover. Sie können die Gegend erkunden, aber sie können nur eine begrenzte Nutzlast mitführen. Bei den aktuellen Rovern ist dies begrenzt durch die Masse der Rover, aber auch den verfügbaren Strom.

Das mobile Marslabor stellt mehr Strom zur Verfügung. Damit ist eine Beschränkung gefallen. Was jedoch immer gilt, ist dass ein Rover viel leichter ist als eine stationäre Landesonde. Die folgende Vergleichstabelle macht dies deutlich:

Lander Startgewicht Landegewicht Experimente
Phoenix 670 kg 350 kg 59 kg
MER 1062 kg 174 kg 5 kg
MSL 3600 kg 850 kg 50 kg

Deutlich ist, dass ein mobiles Labor etwa die 5 fache Startmasse einer stationären Mission aufweist. Es wird etwas günstiger je größer die Mission ist. Es ändert aber nichts an einem anderen Punkt: Den Kosten. Phoenix kostetet 475 Millionen Dollar, das MSL hat 1 Jahr vor dem Start schon einen Rahmen von 1.9 Milliarden Dollar überschritten.

Warum beschränkt man sich also nicht auf einfache Sonden. Sonden die grundlegende Untersuchungen mit wenig Aufwand durchführen können: Meteologische Messungen, Bilder vom Landeplatz und eventuell einfache physikalische Untersuchungen des Bodens z.B. mit Widerstands. Temperatur und Drucksensoren. Es gab einmal den Vorschlag eines Marsnetzes aus Landesonden. Das würde ich gerne aufgreifen und mal folgendes Szenario entwerfen:

Wir schicken eine einfache Sonde zum Mars. Jedoch nicht nur einmal, sondern in mehreren Exemplaren, die von einem gemeinsamen Bus zum Mars transportiert werden. Bei einer Startmasse von 200 kg könnte die Landemasse bei 100 kg liegen und die instrumentelle Ausrüstung bei etwa 10 kg. Das lässt Platz für:

Das sind zusammen 13.5 kg Experimente, die von einer etwa 100 kg schweren Landesonde getragen werden können. Das führt zu einem Startgewicht von etwa 200 kg. Was wegfällt ist ein Labor für chemische Untersuchungen. Die Erfolgsaussichten am Landeort organische Substanzen zu finden sind gering und ein leistungsfähiges IR Spektrometer kann auch Mineralien und Wasser entdecken. Die Sonde liefert Klimadaten, Bilder der Umgebung (beim Abstieg und nach der Landung) und Daten über den Boden.

Die Stromversorgung sollte kombiniert aus RTG und Solarzellen bestehen. Ein 6 kg schwerer RTG liefert einen Strom von 23 Watt bei 80 Watt Wärmeleistung zur Heizung der Systeme. Das erlaubt es die Sonden auch in polaren Gebieten zu landen. Der Strom alleine reicht zwar nicht für einen vollen Betrieb aus, doch für das Überwintern bei der Polarnacht. Den Strom für den Experimentenbetrieb liefern Solarpanels.

Die Landung könnte durch Airbags und Fallschirme oder Landetriebwerke und Fallschirme erfolgen. Die Sonde könnte man locker in einen 1 m großen Schutzschild packen. Eine Rakete mit 5 m nutzbarem Raum unter der Nutzlasthülle bietet dann Platz für 19 dieser Sonden. Eine Ariane 5 transportiert mit der ESC-A Oberstufe etwa 5200 kg zum Mars. 200 kg wiegt eine Sonde, 19 davon dann 3800 kg. Das lässt 1400 kg übrig für einen Satelliten, der die Sonden zum Mars transportiert und die Kommunikation übernimmt (dies spart sowohl eine schwere Hochgewinnantenne wie auch stromhungrige Sender ein).

Bei 2000 m/s Antriebsbedarf um einen geostationären Orbit in 17100 km Entfernung zu gelangen und 150 m/s Korrekturbedarf in der interplanetaren Bahn. kann ein Satellit mit 600 kg Trockenmasse (450 kg ohne Antriebsmodul). Das ist nicht viel. Doch Mars Express wiegt auch nicht mehr. Mit einer 1.5 m Antenne kann er Daten mit 14 Kbit/s (5 Watt Sendeleistung, Rundstrahlantenne) empfangen. Wenn die Lander bei 1200 MHz senden ist der Öffnungswinkel zudem genauso groß der Mars aus dem geostationären Orbit. 12 Stunden pro Tag empfängt der Satellit Daten. Mittels Breitbandempfänger kann er die Daten aller Stationen parallel empfangen. Pro Station wären das bei 4 Stunden genutzter Sendezeit pro Tag etwa 200 MBit, mehr als die dreifache Datenmenge die ein Rover heute über die Satelliten übermitteln können.

Der Satellit könnte mit einer Kamera noch globale aufnahmen des Mars machen und Temperaturen und Wasserdampfgehalt in der Atmosphäre bestimmen.

Die Kosten wären überschaubar. Sie wären zwar höher als bei einem normalen Lander, aber nicht 19 mal höher. (geschätzt: 300 Millionen $ für den Satellit, 100 Mill $ für die Entwicklung der Landesonde und 30 Millionen pro Exemplar und 200 Mill $ für den Ariane 5 Start, macht zusammen 1070 Millionen Dollar). Mit zwei Sonden (die Landesonden müssen um ein Landegebiet präzise zu treffen, kurz vor der Ankunft auf getrennte Bahnen gelenkt werden, man kann also pro Schwarm nur eine Hemisphäre des Mars abdecken) kann man mit 38 Sonden ein globales Netzwerk bilden.

Vor allem aber: Da eine Landesonde nicht viel kostet kann man auf Risiko gehen: Bilder aus dem Valles Marineris, vom Gipfel des Olympus Mons? Warum probiert man es nicht aus? Wenn es nicht klappt, dann hat man eben 18 anstatt 19 Landesonden. Vor allem aber gäbe es ein globales Netzwerk von Wetterdaten und Boden- und Oberflächenanalysen von 19 Orten anstatt (wie bislang 6 Orten).

Vielleicht ist dies eine bessere Option als komplexe Missionen wie Exomars und das Mars Science Laboratory.


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