Mars Telecommunications Orbiter
Der Mars Telecommunications Orbiter (kurz MTO) ist der erste reine Kommunikationssatellit, der auf die Reise zum Mars geschickt wird. Der Satellit wird von Lockheed Martin für die NASA gebaut. MTO soll 2009 starten und nach etwa 10 Monaten Flug im September 2010 in eine Marsumlaufbahn einschwenken, um von dort wissenschaftliche Daten von Raumsonden, die sich auf der Marsoberfläche befinden, zu Erde zu funken. Die Kosten der Mission sollen etwa 500 Millionen US-Dollar betragen.
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Mission
Der Mars Telecommunications Orbiter wird als erste Marssonde über keine wissenschaftlichen Instrumente zur Erforschung des Mars verfügen, sondern nur zur Kommunikation zwischen dem Mars und der Erde dienen. Er wird von der NASA oft als der erste "Hub" des interplanetaren Internets bezeichnet. Mit Hilfe des MTO wird die Menge der zur Erde übertragenen Daten drastisch erhöht, so wird z. B. das Mars Science Laboratory durch den MTO 100 Mal mehr Daten übermitteln können, als ohne ihn. Außerdem wird die Verfügbarkeit des Mars Telecommunications Orbiters die zukünftigen Raumsonden von der Notwendigkeit befreien, direkt mit der Erde kommunizieren zu müssen. Dadurch werden die Kommunikationsanlagen der Sonden kleiner und leichter, was dem Gewichtsanteil der wissenschaftlichen Nutzlast zugute kommt.
Als erste Raumsonde wird der Mars Telecommunications Orbiter die Möglichkeit der Kommunikation per Laser auf planetaren Entfernungen testen. Bei dem Mars Laser Communication Demonstration Project sollen Geschwindigkeiten von 10 MBit pro Sekunde demonstriert werden, als Ziel sind sogar 30 Mbit pro Sekunde gesetzt.
Außerdem wird der MTO eine kleine Sphäre von der Größe eines Fußballs in dem Marsorbit freisetzen, um sie bis zu einer Entfernung von 6.000 km zu verfolgen. Die Daten dieses Experimentes sollen später für die Rückführung von Marsproben zur Erde nützlich sein, da bei solch einer Mission die Kapsel mit den Proben im Orbit gefunden und abgefangen werden muss, um sie zur Erde zurückzubringen.
Technik
Der Mars Telecommunications Orbiter wird etwa 2.000 kg wiegen, wobei das meiste Gewicht auf den Treibstoff entfallen wird, der zum Erreichen der gewünschten Marsumlaufbahn in 5.000 km Höhe nötig ist. Da für einen hohen Orbit ein treibstoffsparendes Aerobraking-Manöver in der Atmosphäre unmöglich ist, muss beim Eintritt in die Umlaufbahn der gesamte Bremsimpuls der Sonde durch ihre Triebwerke aufgebracht werden.
Im Orbit angekommen, wird die Sonde über 7 m umfassen und neben den großen Solarpanels zur Stromerzeugung über eine etwa 2-3 m große Antenne zur Datenübertragung verfügen. Mit dieser Antenne wird die Sonde mit dem Deep Space Network (DSN) der NASA im X-Band und Ka-Band kommunizieren können. Weitere Antennen für den UHF- und X-Band werden auf einer beweglichen Plattform montiert, um mit Sonden auf der Marsoberfläche oder in der Marsumlaufbahn zu kommunizieren.
Ablauf der Mission
Nach derzeitigen Planungen wird der Mars Telecommunications Orbiter 2009 von Cape Canaveral starten, um etwa 10 Monate später im September 2010 in eine Marsumlaufbahn einzuschwenken. Damit wird er ein Monat vor der Ankunft des Mars Science Laboratory (sollte dessen Start 2009 stattfinden) seinen Platz auf einem 5.000 km hohen Marsorbit einnehmen. Dieser Orbit ist ungefähr 20 Mal so hoch, wie der Orbit einer wissenschaftlichen Marssonde, die so niedrig fliegen muss, um der zu untersuchenden Marsoberfläche möglichst nah zu sein. Da für den Orbit eines Kommunikationssatelliten andere Prioritäten gelten, nämlich von einer Landestelle aus gesehen möglichst lange über dem Horizont zu sein, wurde für den MTO ein so hoher Orbit gewählt. Außerdem kann ein Marssatellit in einem hohen Orbit fast rund um die Uhr im Kontakt mit der Erde stehen, da er viel seltener vom Mars abgedeckt wird.
Der MTO ist für eine garantierte Missionsdauer von sechs Jahren ausgelegt, danach soll er mindestens weitere vier Jahre um den Mars kreisen und dabei jeden Tag bis zu 15 Gigabit von Daten aller zukünftiger Marssonden aller Arten und Nationen zur Erde senden.
Weblinks
- Homepage von MTO bei NASA (engl.)
- Informationen zu MTO (pdf) (engl.)
Siehe auch: Liste der unbemannten Raumfahrtmissionen
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