Nasa: Mars-Orbiter hat neues Manöver gelernt
Nach fast 20 Jahren im Betrieb hat die US-Raumfahrtbehörde Nasa einer ihrer Raumsonden ein neues Flugmanöver beigebracht. Der Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) kann sich jetzt so drehen(öffnet im neuen Fenster) , dass er fast auf dem Kopf steht. Dadurch soll die Raumsonde bei der Suche nach flüssigem und gefrorenem Wasser unter anderem tiefer in den Untergrund des Mars blicken können.
Bei dem Einsatz wurden drei "sehr große Rollen" , wie die Mission sie nennt, dokumentiert, die zwischen 2023 und 2024 durchgeführt wurden. Der Orbiter war ursprünglich so konzipiert, dass er sich um bis zu 30 Grad in jede Richtung drehen konnte, um seine Instrumente auf Ziele an der Oberfläche zu richten.
Interne Koordination und ein Algorithmus
Das Verfahren zum Rollen sei nicht einfach, teilte die Nasa mit. Die Raumsonde trägt fünf operierende Wissenschaftsinstrumente, die unterschiedliche Anforderungen an die Ausrichtung haben. Um mit einem Instrument einen bestimmten Punkt auf der Oberfläche anzusteuern, muss der Orbiter in eine bestimmte Richtung rollen.
Das bedeutet, dass die anderen Instrumente während des Manövers einen ungünstigeren Blick auf den Mars haben können. Deswegen wird jedes regelmäßige Rollmanöver Wochen im Voraus geplant. Die Instrumententeams handeln dann untereinander aus, wer wann wissenschaftliche Arbeiten durchführt.
Schließlich prüft ein Algorithmus die Position von MRO über den Mars und befiehlt dem Orbiter automatisch, sich zu drehen, damit das entsprechende Instrument die richtige Stelle der Oberfläche zeigt.
Gleichzeitig befiehlt der Algorithmus den Solarzellenfeldern des Raumfahrzeugs, sich zur Sonne zu drehen, und seine Hochleistungsantenne zur Erde zu richten, damit die Energieversorgung und die Kommunikation aufrecht gehalten werden. Sehr große Rollbewegungen, die 120 Grad betragen, erfordern noch mehr Planung, um die Sicherheit des Raumfahrzeugs zu gewährleisten.
Im Jahr 2023 beschloss das Team, sehr große 120-Grad-Rollen zu entwickeln, um den Radiowellen des Sharad-Instruments (Shallow Radar) einen ungehinderten Weg zur Oberfläche zu ermöglichen. Sie fanden heraus, dass das Manöver das Radarsignal um das Zehnfache oder mehr verstärken kann und ein viel klareres Bild des Marsuntergrunds liefert. Jedoch sind dabei die Antenne und Solarmodule nicht ideal ausgerichtet. Angesichts des hohen Zeitaufwands beschränkt sich die Mission deswegen auf ein oder zwei sehr große Rollen pro Jahr.
Zur Studie
Die Studie wurde am 11. Juni 2025 von der Fachzeitschrift Planetary Science Journal veröffentlicht: Sharad Illuminates Deeper Martian Subsurface Structures with a Boost from Very Large Rolls of the MRO Spacecraft(öffnet im neuen Fenster) (Sharad beleuchtet tiefere Strukturen unter der Marsoberfläche mithilfe einer sehr großen Rolle von der MRO-Sonde).