Die Mission "Mars Express“ der Europäischen Weltraumorganisation ESA ist am 2. Juni 2003 um 19.45 Uhr MESZ mit einer Sojus Fregat-Trägerrakete vom russischen Weltraumbahnhof Baikonur in Kasachstan aus gestartet. Die Forscher erwarten, dass die Mission wichtige neue Daten zur Geologie, Mineralogie und Atmosphäre des Mars liefern wird. Die Suche nach Spuren früheren Mars-Lebens, eines der ehrgeizigsten Ziele des Projekts, stellt die Forscher vor große Herausforderungen.

Als Starttermin steht ein Startfenster von 11 Tagen nach dem 1. Juni 2003 zur Verfügung. Die Sonde, bestehend aus einem Orbiter und einem Lander, soll nach sechsmonatigem Flug im Dezember 2003 am Mars ankommen und diesen ein Marsjahr (ca. zwei Erdjahre) lang umkreisen. Der Orbiter soll von der Umlaufbahn aus die Planetenoberfläche kartieren sowie Atmosphäre, Struktur und Geologie des Planeten untersuchen. Der Lander Beagle 2, benannt nach dem Schiff, mit dem Charles Darwin einst zu Forschungen über die Entwicklung der Arten die Weltmeere durchkreuzte, soll auf der Oberfläche des Planeten aufsetzen und dort sechs Monate lang Boden und Gestein des Mars untersuchen.

Federführend ist Deutschland mit der Hochleistungskamera, HRSC, dem Mars Radio Science Experiment (MaRS) und dem Bohrer Pluto auf dem Lander an der Mission beteiligt. Zudem gibt es Deutsche Beteiligungen an dem Planetary Fourier Spektrometer (PFS) und den Kameras auf dem Lander. 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 verantwortlich für MaRS. Das European Space Operations Center (ESOC) der ESA in Darmstadt ist für die Satellitenkontrolle zuständig.

Missions-Daten:
| Start: |
2. Juni 2003, 19.45 MESZ |
| Startort: |
Baikonur, Kasachstan |
| Trägerrakete: |
Soyuz/Fregat |
| Bodenstationen: |
Perth (Australien), Kourou (Französisch Guayana) |
| Bodenempfangszeit: |
6,5 - 7 Stunden pro Tag |
| Mission Control Center: |
European Space Operations Center (ESOC), Darmstadt |
| Nominelle Missionsdauer: |
1 Marsjahr (ca. 2 Erdjahre bzw. 687 Tage); optionale
Missionserweiterung um 1 Marsjahr |
| Ankunft am Mars: |
voraussichtlich am 25. Dezember 2003; 5 Tage vorher
Ablösung des Landers |
| Umlaufbahn: |
Ellipse, Endorbit: 250 km (marsnächster Punkt)
x 11.583 km (marsfernster Punkt); Inklination 87°; Orbitperiode
7,5 Stunden |
Sonden-Daten:
| Startgewicht: |
1042 kg, davon 427 kg Treibstoff |
| Wissenschaftliche Nutzlast: |
Orbiter 116 kg, Lander 60 kg |
| Abmessungen: |
Orbiter 1,5 m x 1,8 m x 1,4 m; Solarausleger mit 12
m Spannweite, Fläche 11,42 qm
|
| Energieversorgung: |
Orbiter: Solarausleger: Si-Zellen, 660W bei 1,5 AE*;
Energiespeicherung 3 Li-Ionen-Batterien, Gesamtkapazität 64.8
Ah; Energieversorgung 28 V; Spitzenleistung 450 W
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| Datenübertragung: |
X-band (7.1 GHz) und S-band (2.1 GHz) Kommunikation;
omni-direktionale Niedriggewinn-Antenne (LGA), 4 m; direktionale Hochgewinn-Antenne
(HGA), 1,8 m; 2 Dipol-Antennen, je 20 m
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| Antrieb: |
8 Triebwerke für Bahnkorrekturen, Schub je 10 Newton;
1 Haupttriebwerk für Bremsmanöver im Mars-Orbit, Schub 400
Newton; 3-Achsen-Stabilisierung
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Instrumente des Orbiters:
| HRSC | (High-Resolution Stereoscopic Camera), Deutsche Leitung; entwickelt für Mars-96-Mission: hochauflösende Stereo-Farbbild-Kamera |
| MaRS | (Mars Radio Science Experiment), Deutsche Leitung: Erforschung der Atmosphäre, Oberfläche und Gravitation |
| PFS | (Planetary Fourier Spectrometer), Italienische Leitung; Deutsche Beteiligung: Infrarot-Spektrometer zur Untersuchung der Atmosphäre |
| ASPERA | (Analyser of Space Plasmas and Energetic Atoms), Schwedische Leitung: Analyse der Wechselwirkung der Marsatmosphäre mit dem interplanetaren Medium |
| MARSIS | (Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionospheric Sounding), Italienische Leitung: Untersuchung der Tiefenschichten des Marsbodens sowie der Hochatmosphäre |
| OMEGA | (Observatoire pour la Minéralogie, l’Eau, les Glaces et l’Activité), Französische Leitung; entwickelt für Mars-96-Mission: Infrarot-Spektrometer zur Untersuchung der Zusammensetzung der Oberfläche |
| SPICAM | (Spectroscopic Investigation of the Atmosphere of Mars), entwickelt für Rosetta-Mission: Ultraviolett-Spektrometer zur Untersuchung der Atmosphäre |
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Der Bohrer "Pluto"
Installiert ist PLUTO auf einem mechanischen Greifarm, der in einem Radius von 80 Zentimetern einen Träger mit Werkzeugen um den Lander führt. Die Werkzeuge und der Lander selbst stellten die Konstrukteure vor große Herausforderungen: Besonders klein und leicht sollte alles sein. Um die Bodenproben aus bis zu anderthalb Metern Tiefe zu entnehmen, kam beispielsweise kein konventioneller Bohrer, dessen Gestänge mindestens anderthalb Meter lang gewesen wäre, in Frage. Stattdessen wird bei PLUTO ein Verdrängungsprinzip eingesetzt, bei dem ein 28 Zentimeter langer zylindrischer Eindringkörper mit Kegelspitze mittels eines internen, von einem Elektromotor getriebenen Schlagmechanismus in granulare Böden bis auf ein Mehrfaches seiner Eigenlänge vordringt und nur über ein Kabel mit Elementen an der Oberfläche verbunden ist. Entwickelt wurde dieses "Maulwurf-Konzept“ im Rahmen des Technologieprogramms der Europäischen Weltraumorganisation ESA mit dem Institut für Raumsimulation des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) und VNIITransmash im russischen St. Petersburg. Nur 860 Gramm schwer und im verstauten Zustand 36,5 Zentimeter lang, ist PLUTO anderen Bohrsystemen für die gleiche Tiefe deutlich überlegen.
Im Laufe der Mission wird PLUTO bis zu drei Proben aus verschiedenen Tiefen gewinnen und sie - durch Bewegung des Landergreifarmes - an das GAP-Instrument des Landers übergeben. PLUTO sammelt jedoch noch weitere interessante Informationen: über den Festigkeitsverlauf des Bodens und damit über die Sedimentationsgeschichte des Materials sowie mittels eines am Eindringkörper angebrachten Temperatursensors über thermische Eigenschaften des Marsbodens.
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