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20. Mai 2008:
Schützenhilfe aus Europa: Mars Express unterstützt die
Landeoperation der NASA-Raumsonde Phoenix auf dem Roten
Planeten. Die Missionskontrolleure der ESA sind für das
große Ereignis am 26. Mai bestens gerüstet.
 Rechts: Mars Express umrundet den Mars. Credit: ESA
Das Mars Express - Missions- kontrollteam der ESA hat die
Vorbereitungen zur Unterstützung der höchst schwierigen
Eintritts-, Abstiegs- und Landephase der NASA-Marssonde
Phoenix abgeschlossen. Am 25. Mai ist Europas Raumsonde Mars
Express so positioniert, dass sie die vorgesehene
Eintrittsflugbahn von Phoenix fest im Blick hat. Sie wird
dann als Relaissatellit fungieren und den gesamten
Datenstrom aufzeichnen, den der NASA-Lander beim Flug durch
die Marsatmosphäre überträgt.
Die von Mars Express aufgezeichneten Daten sollen einerseits
als Sicherheitsnetz für den Fall dienen, dass die im
Marsorbit operierenden NASA-Sonden bei der Datenübertragung
zur Erde ausfallen. Zum anderen ermöglichen die Daten einen
Vergleich des ursprünglich vorgesehenen Abstiegsprofils mit
dem tatsächlich erreichten Weg des Phoenix-Landers.
 Links: Der Phoenix-Lander: Credit: NASA/JPL (C.Waste)
Die Landung auf dem Roten Planeten ist für den 26. Mai,
1.38 Uhr MESZ geplant (25. Mai, 23.38 Uhr UTC).
Rechts: Mars Express Flugdirektor Paolo Ferri
 “Wir haben spezielle Programme für Bahn- und
Lagemanöver von Mars Express erstellt und getestet.
Unmittelbar nach der Landung von Phoenix ist eine Reihe von
Datenübertragungen vorgesehen. Die NASA wird die von uns
aufgezeichneten Daten mit einer Zeitverzögerung von etwa
einer Stunde erhalten”, erläutert Michel Denis, der Mars
Express Spacecraft Operations Manager beim Europäischen
Satellitenkontrollzentrum ESOC der ESA in Darmstadt.
Speziell für die Landung steht dem Mars Express-Team ein
gesonderter Kontrollraum des ESOC zur Verfügung.
Mars Express ist mit einem speziellen System für die
Kommunikation mit Sonden auf der Planetenoberfläche
ausgestattet. Es trägt den Namen MELACOM – Mars Express
Lander Communications. Das System war ursprünglich für den
verloren gegangenen Lander Beagle 2 vorgesehen, kann aber
nun zur Kommunikation mit Phoenix genutzt werden. Die
Missionskontrolleure sorgen dafür, dass das MELACOM-System
des ESA-Orbiters während der gesamten Eintritts-, Abstiegs-
und Landephase (EDL-Phase = Entry Descent and Landing) immer
auf Phoenix gerichtet bleibt. Um dies zu erreichen, muss
Mars Express fast drei Mal schneller rotieren als
ursprünglich vorgesehen. Die gesamte Prozedur wurde bereits
erfolgreich durchgespielt. Und der Orbit von Mars Express
wurde schon Ende 2007 so angepasst und optimiert, dass der
ESA-Orbiter den Phoenix-Lander dauerhaft im Blick behalten
kann.
 Links: Mars Express Deputy Spacecraft
Operations Manager Peter Schmitz
„Anhand der Daten unseres
MELACOM-Kommunikationssystems kann die NASA genau
überprüfen, wie sich Phoenix beim Abstieg zur Marsoberfläche
verhalten hat. Sie kann also unter anderem die
Geschwindigkeit und Verzögerung des Landers beim Flug durch
die Marsatmosphäre verifizieren“, erläutert Peter
Schmitz, der stellvertretende Mars Express Spacecraft
Operations Manager der ESA. Schmitz ist Leiter der Mars
Express-Aktivitäten zur Unterstützung der Phoenix-Landung.
Die Datenaufzeichnung beginnt am 26. Mai um 1.21 Uhr MESZ
und endet 26 Minuten später, um 1.47 Uhr MESZ (25. Mai,
23.21 23.47 Uhr UTC).
Die MELACOM-Daten werden zunächst an Bord von Mars
Express gesammelt, zwischengespeichert und anschließend
komplett zur Erde übertragen, wo sie von den Bodenstationen
DSS-15 und DSS-25 des Deep Space-Netzwerks der NASA
empfangen und zum ESOC weitergeleitet werden. Obwohl die
Funksignale mit Lichtgeschwindigkeit unterwegs sind,
benötigen sie für die Strecke Mars – Erde 15 Minuten und 20
Sekunden. Beim ESOC werden die aufgezeichneten Daten um
02.40 Uhr MESZ (0.40 Uhr UTC) eintreffen. Anschließend
werden die Daten zur Sicherheit noch zwei Mal
heruntergeladen, um mögliche Datenverluste auszuschließen.
Außerdem wird der ESA-Orbiter die voraussichtliche
Landezone von Phoenix immer wieder überfliegen und dabei
Daten empfangen, die der amerikanische Lander von der
Oberfläche überträgt. Der erste Überflug beginnt am 26. Mai
um 8.12 Uhr MESZ (6.12 Uhr UTC).
In der darauf folgenden Woche wird Mars Express den
Phoenix 14 Mal mit dem MELACOM-System ins Visier nehmen. Bei
mindestens einem Überflug soll noch einmal gezeigt werden,
dass die NASA Europas Mars Express als Datenrelaisstation
nutzen kann. Der ESA-Orbiter wird zu diesem Zweck probeweise
Steuerbefehle zum Phoenix-Lander übermitteln und von der
Marsoberfläche empfangene Phoenix-Daten zur Erde
weiterleiten. Diese Relaisfunktion wurde bereits durch
Datenkommunikation mit den amerikanischen Mars Exploration
Rovers (MER) erprobt, die gegenwärtig die Oberfläche des
Roten Planeten erkunden.
Rechts: Cebreros 35m deep space antenna
Und schließlich hat die ESA auf Bitten der Amerikaner
auch ihre beiden Deep-Space-Antennenkomplexe in Cebreros
(Spanien) und New Norcia (Australien) zur Verfügung
gestellt. In Zusammenarbeit mit amerikanischen
Bodenstationen vermessen die beiden 35-Meter-Ohren die
Flugbahn des Phoenix, um sicher zu sein, dass der Lander
beim Landeanflug präzise am vorgesehenen Punkt in die
Marsatmosphäre eintaucht. Zur Anpeilung des Phoenix nutzen
sie das so genannte Delta-DOR-Verfahren (Delta –
Differential One-Way Range), eine ausgeklügelte
interferometrische Vermessung der Flugbahn.
Damit kommen die auf den beiden ESA-Antennenstationen New
Norcia und Cebreros installierten Delta-DOR-Geräte zum
ersten Mal zur Unterstützung der NASA zum Einsatz.
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Credit:
ESA
Editor:
Frank Erhardt (Astrolabium.Net)
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Links: Der Phoenix-Lander: Credit: NASA/JPL (C.Waste)
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