Original-URL des Artikels: https://www.golem.de/news/esa-exomars-rover-verspaetet-sich-wegen-fallschirmproblemen-2003-147213.html    Veröffentlicht: 12.03.2020 17:28    Kurz-URL: https://glm.io/147213

Esa

Exomars Rover verspätet sich wegen Fallschirmproblemen

Mit 35 m ist er doppelt so groß wie der größte Fallschirm, der jemals auf dem Mars flog. Auf der Pressekonferenz versuchten Esa-Vertreter, die Wahl zu verteidigen.

Der Start des europäisch-russischen Exomars Rover wird 2020 nicht stattfinden und stattdessen auf 2022 verschoben. Das gab Jan Wörner, Generaldirektor der Esa (European Space Agency), heute auf einer improvisierten Pressekonferenz bekannt. Die Probleme mit dem 35 m großen Fallschirm, der bei Tests im August 2019 mehrfach zerrissen ist, konnten nicht rechtzeitig behoben werden. Er hat mehr als den doppelten Durchmesser des größten jemals auf dem Mars geflogenen Fallschirms. Wegen der Reiseeinschränkungen durch die Coronavirus-Pandemie fand die Pressekonferenz als Videokonferenz statt. Der Generaldirektor von Roskosmos, Dimitri Rogozin, konnte wegen technischer Probleme nicht teilnehmen.

Die Vorbereitungen zum Flug waren größtenteils abgeschlossen. Kleinere Probleme wie eine notwendige Reparatur von delaminierten Solarzellen soll für die Verschiebung nicht kritisch gewesen sein. Tests in der Vakuumkammer sind abgeschlossen, das Transferraumschiff steht bereit, die Landeplattform ist fertig und getestet. Das verpasste Zeitfenster führt automatisch zu einer Verschiebung des Starts um 26 Monate, weil es so lange dauert, bis der Mars auf seiner Umlaufbahn Ende 2022 wieder in Erdnähe ist.

In der Zeit bis zum Start im Jahr 2022 soll an dem Rover und der Transferstufe nichts mehr verändert werden, um keine weiteren Systemtests beginnen zu müssen. Auch die russische Proton Rakete soll 2022 wieder für den Start zur Verfügung stehen. Der Exomars Trace Gas Orbiter soll die Mission unterstützen und hat auch noch genügend Treibstoffreserven, um die eigentlich schon 2018 geplante Mission im Jahr 2023 durchzuführen. Es fehlten aber noch Avionik- und Systemintegrationstests, zu denen auch funktionierende Fallschirme gehören. Die gesamte Mission hängt deshalb von diesem Fallschirm ab.

Keine Tests sollen übersprungen werden

Wörner legte in der Pressekonferenz großen Wert auf die Mitteilung, dass alle Tests vor dem Flug vollständig abzuschließen und keine zu überspringen seien. Das sei eine Lehre aus den beiden gescheiterten europäischen Marslandern Beagle 2 und Schiaparelli gewesen. Die Fallschirmprobleme sollen sich auf Probleme beim Auswurf der Schirme beschränken, während laut Wörner der Fallschirm selbst voll funktioniere.

Die zusammen mit der Nasa (National Aeronautics and Space Administration) vorgesehenen Fallschirmtests in den USA konnten nicht stattfinden. Es soll konkurrierende Interessen im Zeitplan gegeben haben, Details wurden nicht genannt. Es könnte sich um die Vorbereitungen auf die Landung des amerikanischen Mars 2020 Rover Perseverance handeln oder die vielen nötigen Fallschirmtests für den ersten Flug des Crew Dragons mit Besatzung.

Die Größe des problematischen Fallschirms ist selbst für die Nasa ungewöhnlich und äußerst ambitioniert. Deshalb fragte Golem.de die anwesenden Esa-Vertreter, weshalb sich die Esa gleich bei der ersten größeren Marslandemission für den Einsatz des größten jemals auf dem Mars verwendeten Fallschirms entschieden hat und was sie aus den aufgetretenen Problemen für zukünftige Missionen, die Technologien benötigen, mit denen die Esa noch keine vorherige Erfahrung hat, gelernt hat.



Widersprüchliche Angaben zum Fallschirm

Wörner verteidigte die Wahl des Fallschirms damit, dass nur mit einem so großen Fallschirm die hohe Masse des Marsrover landen könne. Dem schloss sich David Parker an, Esa-Direktor für menschliche und robotische Erkundung, und verwies auf andere Marslander der Nasa mit ähnlich großen Fallschirmen. Diese Aussage ist falsch. Der Exomars Rover hat einen 35 m großen Hauptfallschirm. Der bislang größte Fallschirm in der Geschichte der Planetenforschung wurde bei der Landung von Marsrover Curiosity verwendet. Mit einem Durchmesser von 16 m war er nur 3 m größer als die Fallschirme der Rover Spirit und Opportunity.

Auf die Möglichkeit, mehr Geschwindigkeit mit Raketentriebwerken abzubauen, wie bei Curiosity, gingen weder Wörner noch Parker ein, auch nicht auf die Option, zunächst mehr Daten und Erfahrungen mit weniger ambitionierten Marslandern zu sammeln. Parker verwies auf die Erfahrung mit früheren europäischen Missionen mit Fallschirmen: Den Titan-Lander Huygens sowie die Mars-Lander Beagle 2 und Schiaparelli, deren Fallschirme funktioniert hätten. Allerdings hatte der abgestürzte Esa-Marslander Schiaparelli nur einen 12 m großen Fallschirm.

Auch Huygens ist nicht vergleichbar. Die Atmosphäre des Titan ist fast doppelt so dicht wie die Erdatmosphäre - bei einem Siebtel der Schwerkraft, was die Landung stark vereinfacht. Die Marsatmosphäre hat ein 50stel der Dichte der Erdatmosphäre, bei einem Drittel der Erdschwerkraft. Korrekt ist, dass der 10 m große Fallschirm des kleinen Landers Beagle 2 funktionierte. Schiaparelli hatte in der Marsatmosphäre mit dem 12 m großen Fallschirm hingegen Probleme.

Schiaparelli Abschlussbericht machte Fallschirmprobleme deutlich

Der Abschlussbericht des Absturzes von Schiaparelli kommt zwar dem Wortlaut nach zu dem Schluss, dass der Fallschirm funktioniert habe, bezieht sich dabei aber nur auf korrektes Funktionieren der mechanischen Systeme des Landers. Während des Abstiegs geriet der Schiaparelli-Lander am Fallschirm so unerwartet stark ins Drehen und Taumeln, dass seine Lagesensoren überlastet wurden. Die Landesoftware konnte damit nicht umgehen und leitete die Landung in 3,7 km Höhe ein, was zum Einschlag auf dem Boden mit 540 km/h führte.

Der Grund für das Taumeln war eine unerkannte Eigenschaft des Fallschirms, weil bei dessen Entwicklung auf detaillierte Simulationen der Aerodynamik verzichtet wurde. Erst nach dem Absturz wurde diese mit Hilfe der Nasa durchgeführt, die das unerwartete Verhalten nachvollziehen konnte. Es zeigt deutlich, dass die Esa entgegen der Aussagen von Wörner und Parker noch keine ausreichende eigenständige Expertise zur Entwicklung von Fallschirmen für Marsflüge in gebräuchlichen Durchmessern hat.

Selbst die Nasa vermied die Konstruktion eines so großen Fallschirms für die Landung schwerer Nutzlasten und verwendete stattdessen Raketentriebwerke. Vor diesem Hintergrund sind selbst Zweifel an der Fähigkeit der Nasa gerechtfertigt, einen 35 m großen Fallschirm für Marslandungen zu konstruieren. Für den Exomars Rover der Esa stellt das ein noch größeres Wagnis dar.

Derweil hat die Nasa selbst Interesse am Erfolg des Exomars Rover. Ein davon abgeleitetes System soll später die Proben auf dem Mars einsammeln, die vom Perseverance Rover hinterlegt werden sollen, um sie anschließend mit einer Rakete zurück zur Erde zu bringen. Es hängt nun alles am Funktionieren der Fallschirme bei der geplanten Landung des Rover im Jahr 2023.

 (fwp)


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