Hallo,
tja, ich muss schon sagen, dass diese Starverschiebung zum jetzigen Zeitpunkt für mich doch recht überraschend kam. Es war zwar bekannt, dass es bei der Montage des MSL zu Verzögerungen gekommen war, jedoch war ich der Meinung, dass man diese mittlerweile in den Griff bekommen habe. Falsch gedacht...
Im Laufe der letzten Jahre mussten auf immer neue technische Herausforderungen immer neue Lösungen gefunden werden. Dies führte immer wieder zu Änderungen einzelner Systemkomponenten, welche in das Gesamtkonzept des MSL eingepasst werden mussten. Trotzdem gelang es anscheinend bis dato, Raumkapsel und Rover weitest gehendst zu montieren. Die
Cruise Stage, die Raumkapsel, in der das MSL den Flug zum Mars verbringen wird und die in dieser Zeit für die Navigation und die Kommunikation zur Erde verantwortlich sein wird, ist nahezu fertiggestellt. Die
Descent Stage, die den Rover zum Mars hinab befördern soll, ist im Prinzip komplett. Und auch um das Mars Science Laboratory selbst ist es eigentlich gut bestellt. Der
Rover ist zum großen Teil fertigmontiert und auch 5 der wissenschaftlichen Instrumente sind bereits installiert. Der Rest, insgesamt sollen es einmal
10 Instrumente sein, soll im Laufe des Januars ausgeliefert und umgehend eingebaut werden.
Wo liegt dann das Problem? Nun, es traten und treten immer noch erhebliche Verzögerungen beim Bau der Motoren und Getriebe auf, welche sämtlichen beweglichen Teile des Rovers antreiben werden. Hauptsächlich dürfte es sich dabei um die Antriebe der 6 Räder handeln - jedes von ihnen besitzt einen eigenen Motor.
Link zur Grafik:
http://planetary.org/image/scarecrow_wheel_x-eye-stereo_lg.jpg
Image credit : Emily Lakdawalla
Zu den Rädern des MSL gibt es übrigens
hier einen Bericht von Emily Lakdawalla von der Planetary Society mit einigen sehr interessanten Fotos.
Aber auch der
Roboterarm des MSL ist, vergleichbar mit dem Arm des
Marslanders Phoenix, mit drei Gelenken und dementsprechenden Motoren ausgestattet.
Insgesamt werden 31 dieser Motoren in diversen Größen zum endgültigen Einbau benötigt. In der Realität sieht es jedoch so aus, dass vor einem Einbau in den Rover von jedem einzelnen Motor 2 baugleiche Komponenten vorliegen müssen. Beide werden dann von einem Ingenieur-Team auf Herz und Nieren getestet, getestet und erneut getestet bevor man sich endgültig entscheidet, welche der beiden verwendet werden soll. Einen dritten Satz benötigt ein anderes Team, um Langzeitsimulationen der Funktionsfähigkeit durchzuführen. Leider ist bis zum gestrigen Tag noch kein einziges dieser Teile ausgeliefert worden. Anscheinend liegt ein Konstruktionsfehler vor, da in diesem Zusammenhang mit Problemen bei der Umsetzung des Drehmoments die Rede ist, welche man momentan noch nicht in den Griff bekommen kann. Trotz großer Anstrengungen und Schichtarbeit rund um die Uhr wurden in den letzten Wochen keine ausreichenden Fortschritte bei der Lösung einiger auftretender technischer Komplikationen und der Fertigstellung der entsprechenden Hardwarekomponenten erzielt.
Die Führungsspitze der NASA geht trotzdem davon aus, dass es theoretisch möglich wäre, das MSL noch pünktlich zum bisher geplanten Starttermin fertig zu stellen und im Startfenster 2009 zum Mars zu starten. Allerdings wäre dies nur auf Kosten des Unterlassens weiterer Tests aller Systemkomponenten möglich.
Doug McCuistion, Direktor des Mars-Erkundungsprogramms der NASA : " Wir werden unsere hohen Standards beim Erproben der komplexen Systeme [ des MSL ] nicht herabsetzten. Deshalb haben wir uns entschieden, die verantwortungsvollere Variante zu wählen und den Starttermin zu verschieben. " Aufgrund der Bahnelemente von Erde und Mars ergibt sich alle 26 Monate ein 6 - 8-wöchiges Startfenster für einen Flug von der Erde zu unserem äußeren Nachbarplaneten. Dies bedeutet, dass sich das nächste Startfenster für das Mars Science Laboratory erst von ca. Ende Oktober bis ca. Mitte Dezember 2011 öffnen wird. Und das, obwohl es sich sehr wahrscheinlich nur um wenige Wochen handelt, die den einzelnen Teams zum vollständigen Testen der verschiedenen Systeme fehlen werden. Aber so ist das nun einmal. Ist ein Startfenster erst einmal verpasst, so muss man auf die nächste Gelegenheit warten.
Das ist zwar einerseits sehr bitter, andererseits hat man bei der NASA offensichtlich aus den Fehlern der Vergangenheit gelernt. 1999 gingen unter anderem aufgrund einer zu kurz bemessenen Vorbereitungszeit und den daraus resultierenden nicht erkannten Fehlern kurz hintereinander die Sonden
Mars Polar Lander und, besonders ärgerlich,
Mars Climate Orbiter verloren. Und der Öffentlichkeit den Totalverlust einer ca. 1,88 Milliarden US-Dollar teuren Marsmission zu erklären, dürfte die Verantwortlichen bei der NASA vor nahezu nicht zu bewältigende Probleme stellen, sollte es sich denn erweisen, dass selbiger Verlust durch eine solche so offensichtliche Nachlässigkeit entstanden wäre.
Apropos Kosten. Selbstverständlich wird der Rover jetzt nicht für die nächsten 2 Jahre in der Garage eines NASA-Mitarbeiters geparkt werden. Stattdessen, und das ist der so ziemlich einzige positive Aspekt der Geschichte, wird man die zusätzlich gewonnene Zeit dazu nutzen, alle Komponenten des Rovers 2 Jahre lang in unzähligen Simulationen zu testen und allen nur erdenklichen möglichen und unmöglichen Situationen und Problemen auszusetzen, um mögliche Schwierigkeiten und entsprechende Ausweichstrategien zu finden. Auch haben jetzt die für das MSL verantwortlichen Wissenschaftler ausreichend Zeit, sich mit den Wissenschaftlern der gerade beendeten Phoenix-Mission kurzzuschließen. Erste Briefings dieser Art haben bereits stattgefunden. Und auch die Auswahl des geeignetsten Landeplatzes kann in aller Ruhe und ohne Zeitdruck fortgeführt werden. Was einerseits der Sicherheit der Mission dienen wird und deren Erfolgschancen weiter steigert, ist andererseits nicht zum Nulltarif zu bekommen. Die durch die 2-jährige Verzögerung zu erwartenden Mehrkosten werden auf nahezu 400 Millionen US-Dollar beziffert, größtenteils entstehend durch eben diese zusätzlichen Simulationen. Der Großteil der Summe wird sich dabei auf die Jahre 2010 und 2011 verteilen und muss auf irgendeine Art und Weise in dieser Zeit aus dem Budget der NASA aufgebracht werden. Aufgrund der doch recht arg angespannten Finanzsituation des US-Staatshaushaltes kann es nämlich ausgeschlossen werden, dass Kongress oder Senat diesem Projekt weitere finanzielle Mittel zugestehen werden. Also müssen wir davon ausgehen, dass das benötigte Geld von anderen NASA-Projekten abgezogen wird. Dass davon die bemannte Raumfahrt betroffen sein wird, kann eigentlich ebenfalls ausgeschlossen werden. Die USA wollen und werden einen Nachfolger für ihre Space Shuttle-Flotte incl. eines Trägersystems entwickeln und auch die ISS steht nach wie vor ganz weit oben auf der Prioritätenliste. Und auch beim erneuten "Wettlauf zum Mond" wird man ganz gewiss nicht hinterherhinken wollen. Bleiben also nur die unbemannten Missionen in die entlegeneren Ecken des Sonnensystems. Bereits gestartete Missionen, wie z.B.
Messenger zum Merkur,
New Horizons zum Pluto oder
DAWN zu Vesta und Ceres müssen nicht befürchten, jetzt einfach deaktiviert zu werden. Weniger optimistisch bin ich in diesem Zusammenhang allerdings bei den Missionen, die eigentlich beendet sind und bei denen eventuelle Verlängerungen, sogenannte Extended Missions, möglich wären. Ganz speziell denke ich dabei z.B. an Cassini, die nach wie vor unbeschadet ihre Runden durch das Minisystem des Saturns und seiner Monde zieht. Diese, mittlerweile ja bereits verlängerte, Mission soll eigentlich nur bis zum
30. Juni 2010 weiterlaufen. Sollte sich Cassini dann jedoch immer noch in einem so perfekten Zustand wie jetzt befinden, so wäre eine weitere Verlängerung meines Wissens zufolge durchaus noch einmal möglich. Die Kosten dafür würden sich dann auf jährlich rund
80 Millionen US-Dollar belaufen - Geld, das man jetzt bestimmt einsparen wird. Schade, denn gerade jetzt wird es auf, oder besser gesagt unter Enceladus erst richtig spannend. Siehe
hier oder
hier. Und auch auf dem Mars selbst dürfte Spirit, sollte er denn noch bis zum nächsten Marswinter durchhalten, gefährdet sein. Der Weiterbetrieb beider Rover schlägt mit jährlich 20 Millionen US-Dollar zu Buche...und bereits früher waren immer wieder einmal Gerüchte laut geworden, die NASA wolle Spirit aus Kostengründen deaktivieren.
Wirklich gefährdet aber sind die Missionen, die bisher noch gar nicht den Boden verlassen haben, da sie sich noch in der Planungsphase befinden. Und das trifft ganz besonders auf 2 Missionen zu, für die im kritischen Zeitraum 2010/ 2011 mehrere hundert Millionen US-Dollar fällig werden, nämlich
MAVEN mit einem Budget von 400 Millionen US-Dollar, welche als Orbiter die frühere Klimageschichte des Mars erforschen soll, und
JUNO, der nächste Orbiter um den Jupiter, dessen Aufgabe es sein wird, u.a. Atmosphäre, Gravitationsfeld, Magnetfeld und den inneren Kern des größten Planeten unseres Sonnensystems zu erforschen.
Gerade letztere Variante der Geldbeschaffung ist wahrscheinlich, da nicht von einem Abbruch, sondern von "einer Verzögerung einer großen planetaren Mission" gesprochen wird. Mars ist und bleibt ein Vorzeigeobjekt der NASA und MAVEN wird eigentlich auch zu spät starten, um die Mehrkosten des MSL durch eine Missionsverschiebung abfedern zu können. Also wird es sehr wahrscheinlich JUNO treffen, deren Budget sich ebenfalls auf mehrere hundert Millionen Dollar belaufen wird und die somit um mehrere Jahre in die Zukunft verlegt werden dürfte. Es existieren bereits erste Ansätze von Überlegungen bezüglich neuer "New Frontier"-Missionen zum Neptun und zum Saturnmond Enceladus. Inwieweit diese betroffen sein werden, wird die Zukunft zeigen. Überhaupt wird es eine Entscheidung über eventuelle Startverschiebungen wohl sowieso erst nach der Amtseinführung des neuen Präsidenten geben. Wollen wir hoffen, dass er seine
Statements aus dem vergangenen Wahlkampf nicht vergessen hat. Da schien er der Raumfahrt und der Erforschung des Sonnensystems sehr aufgeschlossen gegenüber zu stehen.
Aber ganz unabhängig von der ganzen Finanzierung ergibt sich noch ein anderes Problem. Das MSL wird Unmengen an Daten ansammeln. Bilder, Spektralanalysen, Boden- und Gesteinsprobenanalysen ect...Wie soll all dies an die Erde übermittelt werden? Normalerweise erfolgt der Datentransfer über eine Raumsonde im Orbit, welche als Relaisstation fungiert. Momentan befinden sich 2 amerikanische und eine europäische Sonde im Orbit um den Mars. Aber weder der
Mars Express der ESA, noch
Mars Odyssey oder
Mars Reconnaicance Orbiter werden 2012 noch die Jüngsten sein. Wollen wir hoffen, dass in den 2 Jahren der Missionsverzögerung keine größeren technischen Schwierigkeiten auftreten und alle 3 noch bis Herbst 2014, dem momentan geplanten Missionsende des MSL, oder am besten selbstverständlich noch länger durchhalten werden. Die NASA setzt dabei offensichtlich in erster Linie auf den MRO, welcher wohl auch nach dem gerade erfolgten Ablauf seiner Primärmission als Telekommunikationsplattform in der Umlaufbahn des Mars gehalten werden wird. Trotzdem erscheint mir dies äußerst riskant, auch wenn sowieso keine Alternativen vorhanden sind. Erinnern wir uns nur an die Tage unmittelbar nach der Landung von Phoenix Ende Mai, als die Kommunikation mit dem Lander aufgrund einer
Panne beim MRO unterbrochen war und Mars Express einspringen musste. Aber selbst für einen solchen Fall scheint das MSL gerüstet. Es verfügt über sehr leistungsstarke
Kommunikationsmittel, die einen direkten Kontakt mit der Erde auch ohne Relaisstationen erlauben. Allerdings dürfte in diesem Fall die Datenübertragungsrate herabgesetzt werden.
Ein anderes Problem scheint dagegen nicht relevant zu sein. Das MSL wird, im Gegensatz zu seinen Rover-Vorgängern auf dem Mars, nicht mit Sonnenenergie betrieben, sondern verfügt über eine moderne Form eines Radioisotopengenerators, eines
RTG's. Der MMRTG auf dem Mars Science Laboratory hat dabei eine garantierte Funktionsdauer von
14 Jahren. Die Verzögerung von 2 Jahren soll dabei nur einen Energieverlust von ca. 5 Prozent bewirken.
Und vielleicht, ein wenig Spekulation sei erlaubt, ergibt sich zu dem eventuellen Kommunikationsengpass ja sogar noch eine nahezu unerwartete Lösung. Die
AMSAT plant bereits seit längerem, einen
Kommunikationssatelliten zum Mars zu entsenden. Sollten der angepeilte Zeitrahmen der AMSAT-Mission eingehalten werden können, so würde sich dies exakt mit dem neuen Zeitplan des Mars Science Laboratorys decken.
Zum Schluss
hier noch ein Artikel von Emily Lakdawalla zur gestrigen Konferenz der NASA, den ich hier teilweise als Vorlage benutzt habe.
Und auch der
zweite Artikel dürfte recht interessant sein. In ihm geht es um eine avisierte Kooperation zwischen NASA und ESA bei der zukünftigen Erforschung des Roten Planeten und ganz speziell ist dort auch von einer
Sample-Return-Mission die Rede, allerdings auch von den
Kosten…
Schöne Grüße aus Hamburg - Mirko