Zusammen mit der InSight Mars-Mission demonstrieren die 2 CubeSats in Aktentaschengröße die Kommunikation zwischen den Welten in nahezu Echtzeit.
Die NASA-Ingenieure des Jet Propulsion Laboratory (JPL) im kalifornischen Pasadena werden am Samstag, dem 5. Mai, zu den eifrigsten Beobachtern des Starts der Mission Insight Mars gehören. space CubeSats. Wie das Video oben erklärt, handelt es sich bei den CubeSats - deren Mission Mars Cube One oder MarCO genannt wird - um Minisatelliten in Aktentaschengröße. Wenn alles gut geht, hoffen die NASA-Ingenieure, dass sie eine Demonstration einer neuen miniaturisierten Weltraumkommunikationstechnologie liefern, die viel schneller sein sollte als vorhandene Technologien. Die Ingenieure sagten, diese neue Technologie könnte:
… Die Art und Weise zu ändern, wie ein Weltraumtelefon nach Hause fährt.
Die MarCos haben sogar Spitznamen. Die NASA-Ingenieure nennen sie Wall-E und Eva für Pixar-Charaktere. Die MarCOs produzieren keine eigene Wissenschaft. Sie werden nicht benötigt, um InSight zum Erfolg zu führen. Der Lander wird sich auf die Mars-Orbiter der NASA verlassen, um seine Daten zu sichern.
Aber die CubeSats - zuerst entwickelt, um Universitätsstudenten über Satelliten zu unterrichten - sind aufregende Dinge. Andy Klesh, Chefingenieur von MarCO bei JPL, erklärte MarCOs Ziel für die InSight-Mission folgendermaßen:
Das sind unsere Späher. CubeSats mussten zuvor weder die intensive Strahlung einer Reise in den Weltraum überstehen noch Antriebe einsetzen, um auf den Mars zu zielen. Wir hoffen, diesen Weg ebnen zu können.
Derzeit erfordert die Weltraumkommunikation zwischen der Erde und einem anderen Planeten, dass das Raumschiff und die Planeten genau so positioniert werden. Während des Eintritts, Abstiegs und der Landung von InSight auf dem Mars überträgt der Lander Informationen im UHF-Funkband an den Mars Reconnaissance Orbiter. Der Orbiter leitet Informationen über eine Funkfrequenz im X-Band an die Erde weiter, kann jedoch nicht gleichzeitig Informationen über ein Band empfangen, während er auf einem anderen sendet. Aus diesem Grund könnte beispielsweise die Bestätigung einer erfolgreichen Landung durch InSight mehr als eine Stunde vor der Weiterleitung an die Erde beim Orbiter eingehen.
Das Softball-Radio des MarCO bietet sowohl UHF-Funktionen (nur Empfang) als auch X-Band-Funktionen (Empfang und Senden), mit denen über UHF empfangene Informationen sofort weitergeleitet werden können. Mit dieser Technologie könnten Informationen viel schneller zwischen Mars und Erde ausgetauscht werden, so die NASA.
Die NASA sagte, dass die MarCOs mit InSight auf ihrer Reise durch den Weltraum unterwegs sein sollen. Wenn sie die Reise überleben, ist jede mit einer zusammenklappbaren Antenne mit hoher Verstärkung ausgestattet, um Daten über InSight weiterzuleiten, wenn diese in die Marsatmosphäre und auf dem Mars landen. Die NASA erklärte:
Überleben ist alles andere als garantiert. Wie das Sprichwort sagt: Platz ist schwer. Die erste Herausforderung wird das Einschalten sein. Die MarCO-Batterien wurden zuletzt im März von Tyvak Nano-Satellite Systems aus Irvine, Kalifornien, überprüft. Dabei wurde jeder CubeSat in einen speziellen Spender eingesetzt, der ihn in den Weltraum befördern soll. Diese Batterien werden verwendet, um die Solar-Arrays der einzelnen CubeSat-Geräte zu betreiben, mit der Hoffnung, dass genug Energie übrig bleibt, um ihre Funkgeräte einzuschalten. Wenn die Leistung zu gering ist, hört das MarCO-Team möglicherweise Stille, bis jedes Raumschiff vollständig aufgeladen ist.
Wenn beide MarCOs die Reise antreten, werden sie eine Methode zur Weiterleitung der Kommunikation testen, die als „Black Box“ für zukünftige Marslandungen fungieren kann und den Ingenieuren hilft, den schwierigen Prozess zu verstehen, bei dem Raumschiffe sicher auf dem roten Planeten landen.
Das ist wichtig, denn, wie Sie wissen, sind Marslandungen bekanntermaßen schwierig, wenn Sie der Weltraumgeschichte folgen.
Echtfarbenbild des Mars, aufgenommen als ESA-Raumsonde Rosetta im Februar 2007 vorbeigefegt. Bild über ESA.
Die NASA scheint alles für die CubeSat-Idee zu tun zu haben. Es erklärte:
Wissenschaftler der NASA wollen das Sonnensystem mit CubeSats erforschen. JPL hat sogar einen eigenen CubeSat-Reinraum, in dem mehrere Flugprojekte gebaut wurden, darunter die MarCOs. Für junge Ingenieure besteht der Nervenkitzel darin, etwas zu bauen, das möglicherweise in nur wenigen Jahren zum Mars gelangen könnte, anstatt in einem Jahrzehnt.
Lernen Sie einen Cube One (MarCO) kennen. NASA-Ingenieur Joel Steinkraus nutzte Sonnenlicht, um seine Solaranlagen im Jet Propulsion Laboratory zu testen. Die beiden MarCOs werden die Mars InSight-Mission übernehmen. Das Startfenster wird Anfang Mai 2018 geöffnet. Bild über NASA / JPL-Caltech.
Klesh fügte hinzu:
Wir sind ein kleines Team, sodass jeder Erfahrung mit der Arbeit an mehreren Teilen des Raumfahrzeugs hat. Auf dem Weg lernst du alles über Bauen, Testen und Fliegen. An diesem Punkt erfinden wir jeden Tag.
Künstlerkonzept eines der beiden Mars-Cube-One-Raumschiffe (MarCO) im Weltraum. Die 2 MarCOs werden die ersten CubeSats sein, die versuchen, zu einem anderen Planeten zu fliegen. Wenn sie die Reise überleben, testen sie eine Weiterleitung von Daten über den Eintritt, den Abstieg und die Landung von InSight zur Erde. Die Mission von InSight wird zwar nicht vom Erfolg der MarCOs abhängen, aber sie werden ein Test dafür sein, wie CubeSats im Weltraum eingesetzt werden kann. Bild über NASA / JPL-Caltech.
Fazit: Die beiden CubeSats in Aktentaschengröße - gemeinsam bekannt als MarCO und mit dem Spitznamen Wall-E und Eva - sollen eine viel schnellere Kommunikation zwischen Erde und Mars demonstrieren. Wenn sie die Reise überstehen und wie erwartet arbeiten, kann die Kommunikation nahezu in Echtzeit erfolgen (einige Minuten für eine kurze Reisezeit).