Al Amal: Die erste Marsmission von 2020 ist unterwegs

Mit drei Instrumenten an Bord soll die erste arabische Marsmission das dortige Wetter beobachten und den Verlust der Marsatmosphäre studieren.

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Al Amal startete erfolgreich an Bord einer japanischen Trägerrakete.
Al Amal startete erfolgreich an Bord einer japanischen Trägerrakete. (Bild: Mitsubishi Heavy Industries Launch Services)

Al Amal, Hoffnung, heißt die erste Marsmission der Vereinigten Arabischen Emirate. Sie verließ am Sonntag um 23:58 Uhr pünktlich die Erde vom Tanegashima Space Center im Süden Japans. Die japanische HII-A Trägerrakete brachte die Sonde auf die Flugbahn zum Mars, wo sie im Februar 2021 ankommen und nach mehreren Manövern in einen 20.000 bis 43.000 km hohen Orbit um den Mars einschwenken wird.

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Die geplante Missionsdauer beträgt zwei Jahre, etwas mehr als ein volles Marsjahr. Nach einigen anfänglichen Problemen konnte eine halbe Stunde nach Abtrennung der Sonde von der Rakete bestätigt werden, dass beide Solarpanele entfaltet worden seien und die Sonde funktioniere.

Die 1.350 kg schwere Sonde ist der erste Schritt der ehrgeizigen Marspläne der Vereinigten Arabischen Emirate. Sie wurde in Zusammenarbeit mit den USA gebaut und soll erstmals eine dauerhafte, globale Beobachtung auf dem Mars ermöglichen. Hauptaufgabe ist die gleichzeitige Beobachtung des Wetters der unteren Marsatmosphäre und der Zusammensetzung der Exosphäre, also der äußersten Atmosphärenschichten. Die Instrumente sollen aus der Atmosphäre entweichenden Sauerstoff und Wasserstoff detektieren und helfen, die Frage zu klären, warum der Mars so trocken ist.

Instrumente messen Eis, Staub, Wasser und Ozon

Die Sonde trägt dafür drei Instrumente. Das erste ist eine 12-Megapixel-Kamera mit sechs Farbfiltern. Zu Rot, Grün und Blau kommen drei Kanäle im UV-Bereich, die für die Beobachtung von Staub, Eis und Ozon in der Atmosphäre optimiert wurden. Die optische Kamera bildet vor allem den Kontext der restlichen Messungen ab und ermöglicht Schätzungen der Staubmengen auch bei starken Staubstürmen. Die Kamera wird jeweils Bilder vom gesamten Planeten machen, während sie ihn alle 55 Stunden umrundet.

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Das zweite Instrument ist ein Infrarotspektrometer. Es kann Temperaturmessungen der Oberfläche und der unteren Atmosphärenschichten bis in 50 km Höhe durchführen. Außerdem kann das Spektrometer typische Absorptionsmuster von Staub, Wasserdampf und Wassereis vermessen und Daten zuliefern, um den Wasserkreislauf des Mars besser verstehen zu können. Außerdem bilden die Daten die Grundlage, um den Einfluss des Wetters auf die Entweichraten von Wasserstoff und Sauerstoff aus der oberen Atmosphäre zu bestimmen.

Diese Raten werden mit dem UV-Spektrometer bestimmt, indem regelmäßig Emissionslinien von neutralem Wasserstoff, Sauerstoff und Kohlenmonoxid vermessen werden. Diese Messungen sollen nicht nur in der Marsatmosphäre oder in der Nähe des Mars durchgeführt werden, sondern wenigstens bis in drei Marsdurchmesser Entfernung von der Planetenoberfläche. Das Instrument soll selbst in Beobachtungspausen, wenn die Sonde nicht auf den Mars ausgerichtet ist, Langzeitbelichtung in noch größerer Entfernung vom Mars durchführen.

Die Daten werden mit einer nur 1,5 Meter großen X-Band Antenne zur Erde gesendet. Im besten Fall können 1,6 MBit/s geliefert werden. In der größten Entfernung von der Erde, etwa 400 Millionen km, sind es 250 kBit/s. Nach Al Amal soll in dieser Woche die erste chinesische Marsmission starten, Ende Juli folgt der Marsrover Perseverance. Mitte August schließt sich das Startfenster für Marsmissionen für die nächsten zwei Jahre wieder.

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