2001 Mars Odyssey

Raumsonde der NASA

2001 Mars Odyssey (oder kurz Mars Odyssey) ist eine Raumsonde der NASA, die seit dem 24. Oktober 2001 den Mars umkreist und ihn erforscht. Ihr Start erfolgte am 7. April 2001 an Bord einer Delta-II-Trägerrakete. Die Mission wurde nach dem Ende der Primärmission 2004 immer wieder verlängert, nach einer Abschätzung 2015 hat der Orbiter voraussichtlich noch Treibstoff bis 2025.[1] Der Orbiter diente wie die Marssonde MAVEN als Relaisstation zur Datenübertragung zwischen dem am 6. August 2012 gelandeten Rover Curiosity und dem Deep Space Network auf der Erde.[2][3] Der Orbiter erreichte im April 2021 das 20. Jahr nach dem Start und ist damit die bisher langlebigste Marsmission. In dieser Zeit wurden über eine Million Bilder empfangen und 18.000 mal wurde die Sonde als Relaisstation genutzt.[4]

2001 Mars Odyssey

Mars Odyssey
NSSDC ID 2001-013A
Missions­ziel MarsVorlage:Infobox Sonde/Wartung/Missionsziel
Betreiber NASAVorlage:Infobox Sonde/Wartung/Betreiber
Träger­rakete Delta II 7925-9.5Vorlage:Infobox Sonde/Wartung/Traegerrakete
Aufbau
Startmasse 758 kgVorlage:Infobox Sonde/Wartung/Startmasse
Verlauf der Mission
Startdatum 7. April 2001Vorlage:Infobox Sonde/Wartung/Startdatum
Startrampe CCAFS LC-17AVorlage:Infobox Sonde/Wartung/Startrampe
Enddatum laufendVorlage:Infobox Sonde/Wartung/Enddatum
Krateraufnahme von 2001 Mars Odyssey

MissionBearbeiten

Nach ihrer Ankunft am Mars am 24. Oktober reduzierte die Sonde die Geschwindigkeit mit Hilfe eines Aerobraking-Manövers, um dadurch in einen Orbit um den Mars einzuschwenken. Dabei durchflog die Sonde mehrfach die obersten Atmosphärenschichten des Mars, um durch die entstehende Reibung abgebremst zu werden. Der so gesparte Treibstoff ermöglichte eine kleinere Trägerrakete.

ZieleBearbeiten

Die Hauptphase der Mission begann im Februar 2002 und endete im August 2004. Das erste Mal in der Geschichte der Marsforschung wurde im Rahmen der Mission eine globale Karte der chemischen Elemente auf der Oberfläche erstellt. Ein Schwerpunkt der Mission lag dabei auf der Suche nach Wassereis. Zudem wurde die Strahlungsbelastung in niedrigen Marsorbits untersucht, um die Risiken zukünftiger bemannter Marsmissionen besser zu erforschen.

Da die Sonde sich in einem sehr guten Zustand befand, wurde die Mission immer wieder verlängert. Abhängig von den geplanten Aufgaben besitzt die Sonde genügend Treibstoff bis 2025.[1]

Von Anfang an war vorgesehen, den Orbiter als Relaisstation zu verwenden. Dafür besitzt der Orbiter ein UHF-Kommunikationssystem mit dem die Signale der Rover empfangen und über das X-Band mit der Hochgewinnantenne zur Erde gesendet werden können.

WasserfundBearbeiten

Höhepunkt der Mission von Mars Odyssey bildete der Nachweis großer Mengen von Wassereis insbesondere in der Südpolregion des Planeten im Oktober 2002. Zuvor hatten die Forscher vermutet, dass der Marssüdpol fast nur aus sogenanntem Trockeneis (gefrorenem Kohlenstoffdioxid) besteht. Nun steht allerdings fest, dass dort darüber hinaus auch Wassereisvorkommen lagern, welche zum Teil unter den Trockeneis-Schichten verborgen liegen. Diese Funde konnten mit einer anderen Methode durch den Einsatz der europäischen Sonde Mars Express im Februar 2004 bestätigt werden.

Der NameBearbeiten

Der Name der Sonde ist eine Hommage an Stanley Kubricks Film 2001: A Space Odyssey. Die 758 kg schwere Sonde sollte den Neuanfang in der amerikanischen Marsforschung nach den Katastrophen von Mars Climate Orbiter und Mars Polar Lander im Jahr 1999 darstellen. Die Sonde Mars Odyssey hat auch teilweise dieselben Missionsziele wie der gescheiterte Mars Climate Orbiter.

InstrumenteBearbeiten

Zu den Instrumenten zählen unter anderem eine Multispektralkamera, ein Strahlungsdetektor und ein Gammastrahlenspektrometer.

  • THEMIS (THermal EMission Imaging System – Wärmeabstrahlungs-Abbildungssystem): Das Gerät ist eine Art Kamera, die den Mars in den Bereichen des sichtbaren Lichts und der Infrarotstrahlung fotografiert. Mit Hilfe der Bilder wird die Verteilung von Mineralien auf der Marsoberfläche erforscht.
  • GRS (GammaSpectrometer – -Ray Gammastrahlenspektrometer): Diese Komponente überprüft die Marsoberfläche auf 20 verschiedene Elemente des Periodensystems. Zu den Elementen gehört unter anderem Silizium, Eisen, Magnesium, Kalium usw. Die GRS-Neutronendetektoren sollen an der Oberfläche sowie in den obersten Schichten des Marsbodens – bis in etwa einen Meter Tiefe – Ausschau nach Wasserstoff bzw. Wasser und Wassereis halten.[5] Zwei der Instrumente von GRS waren 2015 noch funktionsfähig: der Detektor für Neutronen mit hoher Energie vom Russian Space Research Institute und der Neutronenspektrometer von Los Alamos National Laboratory in New Mexico.[6]
  • MARIE (Martian Radiation Experiment – Marsianisches Strahlungsexperiment): Bei MARIE wurde ein Spektrometer für geladene Teilchen dazu verwendet, die Atmosphäre des Mars auf radioaktive Stoffe zu überprüfen. Auch bereits während des Flugs von der Erde zum Mars wurde mit diesem Instrument permanent die auftretende Strahlenbelastung gemessen. Die Messungen ergaben eine 2–3-fache Strahlenbelastung auf dem Weg und im Orbit von Mars im Vergleich zur Strahlenbelastung in der Umgebung der Erde.[7] Ein Sonnensturm am 28. Oktober 2003 führte zum Ausfall des Instruments.[8]

VerlaufBearbeiten

  • 2001: Erfolgreicher Start am 7. April 2001 auf einer Delta-II-Rakete.
  • 2001: Einschuss in einen Marsorbit am 24. Oktober 2001.
  • 2002: Beginn der Messungen im Februar 2002.
  • 2002: Nachweis großer Mengen von Wassereis im Oktober 2002.
  • 2003: Irreparable Beschädigung des Instruments MARIE durch den starken Sonnensturm am 28. Oktober 2003.[8]
  • 2004: Verlängerung der Missionsdauer im August 2004 um weitere zwei Jahre bis September 2006.
  • 2006: Verlängerung der Missionsdauer im September 2006 um weitere zwei Jahre bis August 2008.[9]
  • 2008: Verlängerung um weitere zwei Jahre bis September 2010
  • 2009: Verschiebung des Orbits. Die Sonde sieht nun die Oberfläche um 15h45 Sonnenzeit statt vorher 17h00. Dadurch bessere Analyse der IR-Strahlung, möglicherweise aber Überhitzung des GRS.[5]
  • 2010: Am 15. Dezember bricht die Sonde mit mehr als 3340 Tagen im Mars-Orbit den zuvor von Global Surveyor gehaltenen Rekord.[10]
  • 2012: Eines der vier Reaktionsräder ist ausgefallen und wurde abgeschaltet. Die Mission benötigt für den Normalbetrieb drei Reaktionsräder. Die Reaktionsräder sind nicht unbedingt notwendig, sparen aber Treibstoff, der sonst zur Ausrichtung notwendig wäre.[11]
  • 2014: Am 11. Februar wurde eine erneute Verschiebung des sonnensynchronen Orbits eingeleitet. Ab November 2015 soll die Sonde über der Sonnenaufgangslinie positioniert sein, um mögliche kurzfristige Erscheinungen während der täglichen Erwärmungsperiode zu beobachten[12].
  • 2018: Am 26. November 2018 begleitet Odyssey die Landung der InSight-Mission zur Erforschung der Mars-Geologie.[13]
  • 2019: Marsmond Phobos konnte mit dem THEMIS-Instrument untersucht werden.[14]

ErgebnisseBearbeiten

„2001 Mars Odyssey“ entdeckte zahlreiche Wasservorkommen an den beiden Marspolen unter der Oberfläche. Daneben wurden insbesondere geologische Aktivitäten des Planeten unter die Lupe genommen. Zu den letzten wichtigen Aufgaben der Sonde zählte die Weiterleitung von Daten der beiden im Januar 2004 gelandeten Exploration Rovers Spirit und Opportunity der NASA. Die Mission gilt bereits jetzt als Erfolg.

Siehe auchBearbeiten

QuellenBearbeiten

  1. a b THEMIS makes 60,000 orbits of Red Planet | Mars Odyssey Mission THEMIS. In: themis.asu.edu. Abgerufen am 21. Februar 2017.
  2. Spacenews (englisch): Odyssey Moved To Relay News of MSL's Landing, 30. Juli 2012, abgerufen am 24. September 2013
  3. Newest NASA Mars Orbiter Demonstrates Relay Prowess. NASA, abgerufen am 2. Januar 2015 (englisch).
  4. mars.nasa.gov: NASA's Odyssey Orbiter Marks 20 Historic Years of Mapping Mars. Abgerufen am 24. April 2021 (englisch).
  5. a b https://jpl.nasa.gov: NASA's Mars Odyssey Alters Orbit to Study Warmer Ground. Abgerufen am 24. April 2021 (englisch).
  6. mars.nasa.gov: Veteran NASA Spacecraft Nears 60,000th Lap Around Mars, No Pit Stops. 19. Juni 2015, abgerufen am 26. April 2021 (englisch).
  7. mars.nasa.gov: Mission Success: The Magic of Mars Odyssey. 24. August 2004, abgerufen am 24. April 2021 (englisch).
  8. a b mars.nasa.gov: Mars Odyssey Mission Status. 26. November 2003, abgerufen am 24. April 2021 (englisch).
  9. NASA: NASA Mars Spacecraft Gear Up for Extra Work, 25. September 2006
  10. ORF: Mars Sonde „Odyssey“ mit neuem Rekord, 16. Dezember 2010
  11. mars.nasa.gov: Longest-Lived Mars Orbiter Is Back in Service | Mars News. 27. Juni 2012, abgerufen am 26. April 2021 (englisch).
  12. http://mars.jpl.nasa.gov/odyssey/news/whatsnew/index.cfm?FuseAction=ShowNews&NewsID=1602
  13. mars.nasa.gov: Mars InSight Lander Seen in First Images from Space. Abgerufen am 24. April 2021 (englisch).
  14. mars.nasa.gov: Why This Martian Full Moon Looks Like Candy. 9. Mai 2019, abgerufen am 24. April 2021 (englisch).

WeblinksBearbeiten

Commons: 2001 Mars Odyssey – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien