Die Erkenntnisse bisheriger Marsmissionen lassen den Schluss zu, dass vor einer Klimaveränderung vor etwa 3,5 Milliarden Jahren der Mars ein warmer und feuchter Planet war. Die Fragen nach Wasservorkommen und der eventuellen Entstehung primitiver Lebensformen konnten bisher nicht beantwortet werden.
Start: am 2. Juni 2003, Ankunft am Mars: 25. Dezember 2003, Status: Operationell
Mars Express sollte einerseits durch globale Erkundung aus dem Orbit, andererseits durch Untersuchungen auf der Marsoberfläche vom Landegerät aus – erstmals auch aus Schichten bis zu zwei Metern Tiefe – Aufschluss über die Klimageschichte des roten Planeten geben, die Rolle und den Verbleib von Wasser klären und schließlich nach mikrobiologischen Lebewesen suchen. Die Wissenschaftler erhoffen sich im Rahmen der vergleichenden Planetologie Parallelen zur Erde herstellen zu können, die beispielsweise genauere Aussagen über die langfristige Entwicklung unseres Planeten möglich machen würden.
Aufgrund der besonders günstigen Konstellation zwischen Erde und Mars wählte die ESA 2003 als Startjahr für die Mission. Der vergleichsweise geringe Abstand zwischen beiden Planeten in diesem Jahr ließ eine außergewöhnlich große Satellitenmasse zu.
Die Marssonde, bestehend aus einem Orbiter und einem Lander, erreichte nach sechsmonatigem Flug im Dezember 2003 den Mars und umkreist diesen seither. Der Orbiter kartiert von der Umlaufbahn aus die Planetenoberfläche und untersucht Atmosphäre, Struktur und Geologie des Planeten. Der Lander „Beagle 2“ ging beim Versuch, auf der Oberfläche des Planeten aufzusetzen, verloren.
Internationale Beteiligung
An Mars Express beteiligen sich neben den Mitgliedstaaten der ESA auch die Vereinigten Staaten von Amerika. Hauptauftragnehmer für Mars Express war die Firma Astrium, Frankreich. Die verantwortliche ESA-Projektgruppe ist ein ESTEC-Team in Noordwijk, Niederlande. Starsem, Russland, zeichnete für die Rakete verantwortlich, während Alenia Aerospazio, Italien, die Satellitenintegration übernahm. Der Lander wurde unter englischer Leitung entwickelt und für die Mission bereitgestellt.
Die Hochleistungs-Marskamera HRSC des DLR
Die hochauflösende Stereokamera HRSC ist Deutschlands größter Beitrag zur 2003 gestarteten Mission Mars Express der Europäischen Weltraumorganisation ESA. Die am DLR-Institut für Planetenforschung entwickelte HRSC ist ein bislang einmaliges Experiment: Zum ersten Mal auf einer Weltraummission bildet eine Spezialkamera eine Planetenoberfläche systematisch in hoher Auflösung und gleichzeitig in der dritten Dimension und in Farbe ab. Die Ergebnisse sollen die Beantwortung fundamentaler Fragen zur geologischen und klimatischen Geschichte des Roten Planeten ermöglichen. Die nur 20 Kilogramm schwere HRSC verfügt über zwei Kameraköpfe: den hochauflösenden Stereokopf (oben), in dem neun CCD-Zeilensensoren hinter einem Linsenobjektiv mit 150 Millimetern Brennweite parallel auf einer Fokalebene angeordnet sind, sowie den SRC-Kopf (unten), der aus einem Spiegelteleobjektiv und einem CCD Flächensensor aufgebaut ist.
Federführend war Deutschland mit der Hochleistungskamera HRSC, dem Mars Radio Science Experiment (MaRS) und dem Bohrer Pluto auf dem Lander an der Mission beteiligt. Zudem gab es deutsche Beteiligungen an dem Planetary Fourier Spektrometer (PFS) und den Kameras auf dem Lander Beagle.
Die HRSC-Kamera wurde vom DLR in Berlin entwickelt und von Astrium, Friedrichshafen, gebaut. Den Bohrer entickelte das DLR in Köln. In Zusammenarbeit mit der Universität der Bundeswehr in München ist die Universität zu Köln (jetzt das Rheinische Institut für Umweltforschung) verantwortlich für das Experiment Mars Radio Science (MaRS). Das Mission Control Center der ESA, das ESOC in Darmstadt, ist für die Satellitenkontrolle zuständig.
Missionsdaten
Start:
2. Juni 2003, 19.45 MESZ, vom Startplatz Baikonur, Kasachstan
Trägerrakete:
Sojus Fregat
Orbit um den Mars:
elliptisch, 258 km (marsnächster Punkt) und 11.560 km (marsfernster Punkt), Neigung der Bahnebene gegen den Marsäquator: 86,3°, Periode 6,7 Stunden
Missionsdauer:
ursprünglich ca. 2 Jahre ab Juni 2004 (entspr. etwa einem Marsjahr), inzwischen bis Ende 2018 verlängert
Bodenstationen:
Perth, Australien, und Kourou, Franz. Guayana
Bodenempfangszeit:
6,5 bis 7 Stunden pro Tag
Daten der Sonde
Startmasse:
1120 kg, davon 427 kg Treibstoff
Wissenschaftliche Nutzlast:
Orbiter: 113 kg Lander: 60 kg
Abmessungen:
Orbiter: 1,5 m x 1,8 m x 1,4 m; Solarausleger mit 12 m Spannweite
Datenübertragung:
Kommunikation im X- (7.1 GHz) und S-Band (2.1 GHz); omni-direktionale Niedriggewinn-Antenne 4 m; direktionale Hochgewinn-Antenne 1,8 m; 2 Dipol-Antennen, je 20 m
Antrieb:
3-Achsen-Stabilisierung; 8 Triebwerke, Schub je 10 N
