Perseverance: Diese Marsmission hat keinen Applaus verdient
Um 22 Uhr mitteleuropäischer Zeit ist der Rover Perseverance(öffnet im neuen Fenster) wie geplant im Jezero Krater auf dem Mars gelandet. Die Öffentlichkeitsarbeit für die 2,7 Milliarden US-Dollar teure Mission hatte funktioniert, und Millionen Menschen auf der ganzen Welt warteten gespannt auf Nachrichten vom Mars. Doch die zweistündige Live-Übertragung der Nasa war ein Schlag ins Gesicht der beteiligten Wissenschaftler – und hat so wenig Jubel verdient wie die ganze Mission.
Wer erwartet hatte, irgendetwas über die wissenschaftlichen Instrumente des Rovers zu erfahren, musste sich mit Folgendem zufriedengeben: Der Roboterarm habe "eine Reihe von Instrumenten."Der Mast des Rovers habe neben Kameras, die "atemberaubende Bilder" liefern, "einige Laser zusammen mit einem Spektrometer, für etwas mehr Wissenschaft auf einige Entfernung."
Den Instrumenten wurden ganze 6 von 7.884 Sekunden gewidmet. Immer wieder wurde zwar erwähnt, dass der Rover auch Proben nehmen könne, die eines Tages vom Mars zur Erde gebracht werden sollten. Aber diese Missionen sind weder vollständig ausgearbeitet noch vollständig finanziert.
Den beteiligten Wissenschaftlern wird diese Arbeit von der Nasa schwergemacht. Wie immer kommen Daten und Bilder(öffnet im neuen Fenster) nur im Schneckentempo vom Mars zur Erde – so auch die von der Landung. Großen Jubel gab es für das erste Bild, einige Minuten später gefolgt von einem zweiten. Sie waren schwarzweiß, im Format 500 x 500 Pixel. 90 Minuten später waren vier Bilder angekommen. Das sind Beobachter von Weltraummissionen längst gewohnt. Aber diese Gewohnheit lenkt von der Tatsache ab, dass die Datenraten unglaublich schlecht sind und viel besser sein könnten.
Nasa spart bei der Datenübertragung vom Mars
An den geringen Geschwindigkeiten ist nicht in erster Linie die große Entfernung vom Mars zur Erde schuld, sondern Raumfahrtorganisationen wie die Nasa, die kein Geld für Infrastruktur im Marsorbit ausgeben. Eine 100 Mal so hohe Übertragungsgeschwindigkeit wäre problemlos möglich. Mit sofort verfügbarer Technik wäre auch mehr als die 1.000-fache Datenrate keinesfalls utopisch.
Kommerzielle Nachrichtensatelliten, die ohne öffentliche Aufmerksamkeit regelmäßig gebaut und gestartet werden, arbeiten in rund 36.000 km Entfernung von der Erde mit entfaltbaren Antennen, die bis zu 22 Meter groß sind. Die Daten vom Mars werden hingegen vom 16 Jahre alten Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) mit einer nur 3 Meter großen Antenne übertragen. Dieser Unterschied allein macht einen Faktor 50 in der Datenrate aus.
10.000-fache Datenraten sind möglich
Im Erdorbit werden Daten mit Sendeleistungen von teilweise mehr als 10.000 Watt im Ka- und Ku-Band zwischen 12 und 40 GHz übertragen. MRO arbeitet dagegen im X-Band bei rund 8 GHz mit 100 Watt Sendeleistung. Allein eine Verschiebung der Sendefrequenz ins Ka-Band mit 32 GHz würde die Datenrate um einen Faktor 14,5 steigern.(öffnet im neuen Fenster) Zusammen mit der größeren Antenne wäre die Verbindung bei der gleichen Sendeleistung etwa 780 Mal so schnell.
Mehr als 100 Watt Sendeleistung ist auch problemlos machbar. Solarzellen erzeugen im Marsorbit zwar 44 bis 64 Prozent weniger Strom als im Erdorbit. Aber schon 1.300 Watt Sendeleistung wären genug, um zusammen mit der größeren Antenne und der höheren Sendefrequenz das 10.000-fache der bisherigen Datenrate bei Übertragungen vom Mars zu erreichen. Das sind Unterschiede wie zwischen Akustikkopplern und DSL-Leitungen. Für das lange Warten auf langsam eintröpfelnde Daten vom Mars gibt es längst keine Entschuldigung mehr.
Dabei geht es nicht nur um mehr Bilder. Immer wieder müssen wissenschaftliche Daten verworfen werden, weil keine Übertragungskapazitäten bestehen. Das würde sich mit mehr Bandbreite wohl nicht ändern, aber die Auswahl könnte viel großzügiger erfolgen.
Die technische Herausforderung ist gering. Nachrichtensatelliten müssen ohnehin außerhalb des Erdmagnetfeldes arbeiten und sich an Sternen orientieren. Sie sind mit einigen Modifikationen auch für den Betrieb im Marsorbit geeignet, etwa die indische Marssonde Mangalyaan. Raketen wie die Ariane 5 oder die Falcon Heavy haben außerdem genug Leistungsreserven, um selbst die schwersten Kommunikationssatelliten auf den Weg zum Mars zu bringen.
Aber nicht nur wegen der fehlenden Übertragungskapazität ist die Gegenleistung für das um 1 Milliarde US-Dollar überschrittene Missionsbudget bemerkenswert schlecht.
Mars-Rover Perseverance tut kaum Neues und kostet trotzdem viel
Perseverance nutzt die nur im Detail verbesserte Technik der Vorläufermission Mars Science Laboratory mit dem Rover Curiosity. Teilweise besteht Perseverance aus übrig gebliebenen Ersatzteilen. Obwohl die schwierige Entwicklungsarbeit längst getan war, kosten beide Missionen etwa 2,7 Milliarden US-Dollar, inklusive zehn Jahren Missionsbetreuung. Dabei wurde auf das nass-chemische Labor von Curiosity zur Analyse genommener Bodenproben verzichtet, genauso wie auf chemische Öfen und Massenspektrometer, um Geld zu sparen. Das waren die teuersten Instrumente.
Neu sind ein Bodenradar, ein verbessertes Spektrometer für den Mast, ein Frequenzverdoppler für den Infrarotlaser, wie er in jedem grünen Laserpointer benutzt wird, eine Röntgenröhre und ein kleiner UV-Laser im Arm, mit Spektrometer. Nichts davon rechtfertigt zusätzliche Ausgaben in Milliardenhöhe, auch nicht die verbesserten Bordcomputer und die ergänzte Steuerungssoftware.
Die Entwicklung der kleinen Helikopterdrohne Ingenuity kostete 80 Millionen US-Dollar. Es ist kaum mehr als ein Spielzeug. Ingenuity hat nur die Steuerung und eine Kamera an Bord. Die Drohne soll in den nächsten 30 Tagen vier Flüge mit einer Dauer von höchstens 90 Sekunden unternehmen, mehr nicht. Der kleine Helikopter kostete etwa so viel wie der Marslander Beagle 2(öffnet im neuen Fenster) mit allen Landesystemen und Instrumenten.
Abholung der Gesteinsproben ist ungewiss, aber mit Sicherheit teuer
Auf die Abholung der gesammelten Proben von Perseverance(öffnet im neuen Fenster) kann nur gehofft werden. Die Mission dazu sollte ursprünglich 2026 starten, wurde nun aber auf 2028 verschoben. Bei weiteren Verschiebungen würde die Landung während der Sturmsaison auf dem Mars stattfinden und deren Sicherheit gefährden. Ein Grund für die Verschiebungen ist, dass ein europäischer Rover die Proben einsammeln, aber selbst keine nehmen soll. Doch diese einst für 2018 vorgesehene Mission musste nach dem Absturz von Schiaparelli im Jahr 2016 mehrfach verschoben werden.
1,5 Milliarden Euro sind für den europäischen Teil der Rückholmission geplant: ein Rover und ein Raumschiff, das die Probenkapsel zur Erde fliegt. Die USA stellen eine Landeplattform mit einer einfachen zweistufigen Rückkehrrakete, deren Kostenschätzung schon jetzt von 2,5-3 Milliarden US-Dollar auf 3,8-4,4 Milliarden gestiegen ist. Weitere Steigerungen sind nicht ausgeschlossen. Die Strategie dahinter ist klar: Die schon genommenen Proben sollen Druck ausüben, um auch hohe Missionsbudgets für die Rückführung durchsetzen zu können. Dabei könnten die Proben auch bei der Landung von einem anderen Rover genommen werden.
Überzogene Kosten, gestrichene Missionen
Wie beim James-Webb-Telescope, der SLS-Schwerlastrakete oder dem Artemis-Mondprogramm, bei der Ariane 6 oder dem Europäischen Marsprogramm stellt jede dieser Kostenüberschreitungen eine Tragödie für alle Beteiligten dar, die weit über das konkrete Projekt hinausgeht. Eine Milliarde Budgetüberschreitung für eine solche Prestige-Mission bedeutet unmittelbar, dass ein oder zwei andere große Missionen gestrichen oder gar nicht erst angedacht werden – auch wenn die Raumfahrtagenturen das Gegenteil behaupten.
Gestrichene oder fehlende Missionen bedeuten, dass Wissenschaftler ihre Arbeit nicht tun können oder nur sehr viel schlechter. Sie sind abhängig von neuen Publikationen. Aber statt mit neuen Missionen neue Daten gewinnen und auswerten zu können, müssen sie längst ausgewertete Daten mit immer weniger Gewinn nochmals analysieren. Statt wirklich neuer Erkenntnisse heißt es deshalb immer wieder nur: Wasser auf dem Mars!
.jpg)
Der verantwortungslose Umgang mit Geld in der Raumfahrt hat reale Konsequenzen für die Forschung, aber auch die beteiligten Menschen. Zusätzliche Kosten ohne erkennbaren Mehrwert – wie bei Perseverance, SLS oder der Ariane 6 – entstehen in der Praxis durch schlechte Planung oder politisch motivierte Entscheidungen. Das heißt, dass Hunderte oder Tausende Mitarbeiter über Jahre Arbeit für die Schublade oder den Papierkorb verrichten. Das ist diesen sehr wohl bewusst. Die Arbeitsmoral ist entsprechend schlecht, auch wenn das in der Öffentlichkeitsarbeit nicht auftaucht.
Der Applaus ist nur noch ein Ritual
Die vorgeplante Liveübertragung der Nasa zeigt eindrucksvoll, wie niedrig der Stellenwert der Wissenschaft in ihrer Arbeit inzwischen geworden ist. Das Spektakel hat längst über die Wissenschaft gewonnen. Die Wissenschaftler werden ungeachtet dessen versuchen, das Bestmögliche aus den Daten der Nasa-Missionen vom Mars zu machen. Aber für den Arbeitsaufwand und die ausgegebenen Geldsummen müssten es viel mehr sein, nicht nur vom Mars.
Noch funktionieren die eingeübten Rituale. Noch kommen der Applaus und der unhinterfragte Jubelchor für die Wissenschaft. Aber hinter der glänzenden Fassade der Raumfahrt steht ein marodes Gebäude. Den reflexhaften Applaus der vergangenen Nacht hat sich die Nasa längst nicht mehr verdient.
- Anzeige Hier geht es zu Mars: Der rote Planet zum Greifen nah bei Amazon Wenn Sie auf diesen Link klicken und darüber einkaufen, erhält Golem eine kleine Provision. Dies ändert nichts am Preis der Artikel.