Marsbesucher: MOM und MAVEN

Unser roter Nachbarplanet Mars hat zwei neue Besucher, die Marssonden MOM [1] der indischen Raumfahrtbehörde ISRO [2] und MAVEN [1], die der amerikanischen Raumfahrtbehörde NASA [1]. MAVEN erreichte den Mars am 22. September, MOM nur zwei Tagen später am 24. September.

MOM
Die indische Mission MOM [3] benötigte 10 Monate für ihre Reise zum roten Planeten und beweist die fantastische Arbeit der indischen Wissenschaftler, beim ersten Anlauf zum Mars erfolgreich zu sein. MOM befindet sich derzeit auf einer elliptischen Bahn um den Mars und benötigt für einen Umlauf rund 76 Stunden. Dabei ist die Mission kostengünstig und zeitsparend: die Reise dauerte rund 300 Tage, die Kosten liegen bei rund 55 Millionen Euro, etwa zehn Mal weniger als die der amerikanischen Marsmission MAVEN.

Das primäre Ziel der indischen Marssonde ist das Erreichen des roten Planeten, mögliche neue wissenschaftliche Erkenntnisse seien nur Beiwerk, so die indische Raumfahrtbehörde. Immerhin hat es Indien geschafft, den Mars im „ersten Anlauf“ zu erreichen - genug Grund zur Freude.

Gegenwärtig kennt man in Indien den Orbit der Sonde nicht ganz genau, jedoch stehen für eventuelle Bahnkorrekturen rund 40 Kilogramm Treibstoff zur Verfügung. MOM soll den Mars während der nächsten sechs Monate untersuchen. Ein Highlight werden sicherlich Aufnahmen im April-Mai 2015 sein, wenn MOM eine Sonnenfinsternis vom Marsorbit aus erleben könnte.

MOMs erstes Foto vom Mars (Abb. 1) ist zwar nicht so beeindruckend wie viele der uns bekannten Bilder des roten Planeten, zeigt jedoch, dass sich Indien innerhalb kurzer Zeit in die Reihe der Raumfahrtnationen einreihen konnte. Die untenstehende Aufnahme erscheint leicht unscharf und zeigt Krater auf der Marsoberfläche. Insgesamt hat MOM fünf Aufnahmen des Mars zur Erde gesendet.

Abb. 1 Die erste Marsaufnahme der Raumsonde MOM
aus einer Entfernung von 7.300 Kilometern über der Oberfläche.
(Auflösung 376 m)   © ISRO [2]

MAVEN
Die NASA konnte ihre neue Marsmission MAVEN bereits zwei Tage vor MOM an den Planeten Mars heranbringen. Für die Amerikaner ist das wie für Europa und Russland keineswegs Neuland. Die NASA betreibt außer MAVEN die bereits vor Ort arbeitenden Missionen Curiosity und Opportunity [1].

Wie MOM hat auch MAVEN ein erstes, ebenso unscharfes Marsbild zur Erde geschickt: die untenstehenden Falschfarben-Aufnahmen zeigen den Mars bzw. dessen obere (dünne) Atmosphäre aus einer Entfernung von rund 37.000 Kilometern im ultravioletten Bereich: (von links) im Wasserstoff-*, Sauerstoff und im reflektierten Sonnenlicht, ganz rechts die Komposit-Aufnahme (Abb. 2).

Abb. 2 Die erste Marsaufnahmen der Raumsonde MAVEN
aus einer Entfernung von 37.000 Kilometern über der Oberfläche.
[Blau: an Wasserstoffgas gestreute Sonnenstrahlung (UV),
Grün: an Sauerstoffatomen gestreutes Sonnenlicht (UV),
Rot: an der Marsoberfläches gestreutes Sonnenlicht (UV),
rechts: Kompositaufnahme]   © NASA/JPL/MAVEN

Das von MAVEN beobachtete Wasserstoffgas (Abb. 2, blau) befindet sich im Gegensatz zum gemessenen Sauerstoff (Abb. 2, grün) in der höheren Marsatmosphäre. MAVEN ist die erste Raumsonde, die insbesondere die obere Atmosphäre des Mars beobachtet: sie soll untersuchen, wie viel Wasserstoff und Sauerstoff der Mars an den interplanetaren Raum verliert; die Forscher wollen aus diesen Messungen auf die Wassermenge schließen, die der Mars im Laufe seiner Entwicklung verloren hat.

Im Gegensatz zu MOM stehen bei MAVEN die wissenschaftlichen Experimente im Vordergrund, beispielsweise soll das Klima des Nachbarplaneten und dessen Entwicklung untersucht werden sowie die Frage nach (vergangenem) Leben auf dem Mars beantworten.

Wer sich darüber informieren möchte, wo sich die beiden Sonden am Mars befinden, kann unter [4] die jeweiligen Orbits der Marssonden MOM und MAVEN ansehen.

Die Begegnung mit dem Kometen am 19. Oktober
Abgesehen von der erfolgreichen Ankunft der beiden Marssonden erwarten die Marsforscher mit Spannung die Begegnung mit dem Kometen C/2013 A1 (Siding Spring) [5] am 19. Oktober. Zur Vermeidung von Schäden an den Marssonden werden diese allerdings auf der dem Kometen abgewandten Seite des Mars positioniert. Die Forscher vermuten, dass der Komet bei der Begegnung mit dem Mars bereits sehr aktiv ist und rund 100 Kilogramm Material pro Sekunde ausstößt – ein direktes Zusammentreffen mit den Marssonden wäre verheerend für die geplanten Experimente.

Siding Spring wird in nur rund 132.000 Kilometern am roten Planeten „vorbeirauschen“. Die Bahn des äußeren Marsmondes Deimos [1] befindet sich nur rund 24.000 Kilometer vom Mars entfernt.

Dabei werden es weder MOM oder MAVEN sein, die eine gute „Aussicht“ auf den Kometen Siding Spring haben werden: der seit August 2012 auf der Marsoberfläche befindliche Marsrover Curiosity [1] macht das „Rennen“. Einen Eindruck des Kometen aus der Sicht von Curiosity (Abb. 3) finden Sie hier [6]. Curiosity wird den Kometen während des gesamten Tages und der Nacht sehen und hoffentlich sensationelle und wissenschaftlich interessante Bilder zur Erde senden können.

Abb. 3 Anblick des Kometen Siding Spring für den Marsrover Curiosity
während der Begegnung am 19. Oktober.  © www.solarsystemscope.com

Dabei sind die Marssonden nicht während der größten Annäherung des Kometen besonders gefährdet, sondern rund 90 Minuten später. Die Forscher haben berechnet, dass diese „Risikophase“ rund 20 Minuten andauern wird. Während dieser Zeitdauer zieht der breite Staubschweif des Kometen am Mars vorbei und könnte die Marssonden und -rover beschädigen.

Daher wurden bereits im Juli und August leichte Bahnkorrekturen der NASA-Marssonde Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) [1] durchgeführt. Ein ähnliches Manöver erfolgte im August für die NASA-Sonde Mars Odyssey [1]. Das MAVEN-Team wird am 9. Oktober – noch vor dem Beginn der wissenschaftlichen Phase - eine Bahnkorrektur durchführen, um die Position der Sonde vor möglichen Auswirkungen des Kometenvorbeifluges zu schützen.

Wie wird die Begegnung mit dem Kometen aussehen?
Die Begegnung des Planeten Mars mit dem Kometen Siding Spring [6] wird der Marsrover Curiosity am Mount Sharp [1] erleben. Die Forscher schätzen, dass der Kometenschweif am 19. Oktober eine Länge von rund 12.000 Kilometern besitzen wird. Der Anblick des Kometen am Sternhimmel wird von der Marsoberfläche aus sicherlich mehr als beeindruckend sein: Siding Spring wird wahrscheinlich einen Winkeldurchmesser von rund 8 Grad erreichen, das entspricht 16 Vollmonden!

Die Marsatmosphäre ist zwar viel dünner als die der Erde, jedoch erwarten die Wissenschaftler das Auftreten von „Sternschnuppen“ und hoffen auf einen Meteorschauer. Wenn dieser mit den Kameras der Marsrover fotografiert werden könnte …
Jedoch soll Siding Spring auch vor der Begegnung am 19. Oktober eingehend studiert werden. Die Marsorbiter sollen insbesondere den Kometenkern, die Koma [1] und den Schweif des Kometen untersuchen.

Unglücklicherweise wird Siding Spring von der Erde aus kein besonderes Schauspiel am Himmel bieten. Lediglich Beobachter auf der Südhalbkugel der Erde könnten den Kometen mithilfe von Teleskopen „erwischen“.

Falls Sie Fragen und Anregungen zu diesem Thema haben, schreiben Sie uns unter kontakt@ig-hutzi-spechtler.eu

Ihre
IG Hutzi Spechtler – Yasmin A. Walter

Quellenangaben:

[1] Mehr Information zu astronomischen und physikalischen Begriffen unter
www.wikipedia.de

[2] Mehr Information über die indische Raumfahrtbehörde ISRO
http://www.isro.org/

[3] Kurzartikel zur indischen Marsmission MOM
http://www.ig-hutzi-spechtler.eu/aktuelles_mom.html

[4] Bahnen der Marssonden MOM und MAVEN
http://sankara.net/mom.html

[5] Kurzartikel über den Kometen Siding Spring
http://www.ig-hutzi-spechtler.eu/aktuelles_der_mars_komet.html

[6] Komet Siding Spring aus der Sicht des Marsrovers Curiosity
www.solarsystemscope.com/sidingspring

* das an Wasserstoffatomen gestreute Sonnenlicht

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