MarCO-B, einer der experimentellen Mars Cube One (MarCO) CubeSats, nahm diese Bilder auf, als er sich dem Mars näherte. Photo Credit: NASA/JPL-Caltech
Zwei winzige Satelliten, die im Mai 2018 mit dem Mars InSight Lander der NASA gestartet wurden, haben seit etwas mehr als einem Monat keinen Kontakt mehr zu den Missionsleitern auf der Erde.
Die Mini-Satelliten, die jeweils etwa die Größe einer Aktentasche haben und nach Figuren aus einem Pixar-Film WALL-E und EVE genannt werden, werden Mars Cube One oder kurz MarCO genannt und waren die ersten winzigen Satelliten, die in den tiefen Weltraum gestartet wurden.
Kleinsatelliten stellen eine neue Technologie dar, die kostengünstiger ist als Satelliten in Standardgröße und möglicherweise für sehr weit entfernte Missionen eingesetzt werden könnte, einschließlich eines möglichen Roboterbesuchs des Exoplaneten, der Proxima Centauri umkreist, den Stern, der dem Sonnensystem am nächsten ist.
Die MarCO CubeSats vor dem Verstauen und Vorbereiten zum Start. Photo Credit: NASA
In eine elliptische Sonnenumlaufbahn gebracht, befinden sich die beiden CubeSats, deren Kosten in Höhe von 18,5 Millionen Dollar vom Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA in Pasadena, Kalifornien, finanziert wurden, nun weit hinter dem Mars.
WALL-E, der zuletzt am 29. 29. Dezember das letzte Mal mit der Erde kommunizierte, befindet sich etwas mehr als eine Million Meilen (1,6 Millionen Kilometer) hinter dem Roten Planeten, während EVE, das am 4. Januar das letzte Mal Kontakt mit der Erde aufnahm, fast zwei Millionen Meilen (3,2 Millionen Kilometer) hinter dem Mars ist.
Beide, WALL-E und EVE, wurden am JPL gebaut. Die NASA plant, einige der bei ihrem Bau verwendeten Ersatzteile wie Antennen, experimentelle Funkgeräte und Antriebssysteme für den Bau weiterer CubeSats zu verwenden, die in naher Zukunft gestartet werden sollen.
Ein wichtiger Vorteil der CubeSats besteht darin, dass jeder von ihnen mit eigenen Navigations- und Kommunikationssystemen ausgestattet ist.
In einigen Monaten werden die elliptischen Umlaufbahnen der CubeSats sie näher an die Sonne bringen. Die Wissenschaftler der Mission werden dann versuchen, den Kontakt zu ihnen wiederherzustellen, aber selbst wenn das nicht gelingt, wird die MarCO-Mission als Erfolg und als Meilenstein in der Anwendung dieser neuen, noch experimentellen Technologie angesehen.
„Bei dieser Mission ging es immer darum, die Grenzen der miniaturisierten Technologie auszuloten und zu sehen, wie weit sie uns bringen kann“, sagte der Chefingenieur der Mission, Andy Klesh vom JPL, in einer Pressemitteilung. „Wir haben einen Pfahl in den Boden gerammt. Zukünftige CubeSats könnten sogar noch weiter gehen.“
Eine künstlerische Darstellung der Zwillings-Mars-Cube-One-Raumsonde, wie sie durch den tiefen Weltraum fliegt. Image Credit: NASA/JPL-Caltech
Die Wissenschaftler der Mission haben mehrere Theorien, warum die CubeSats den Kontakt verloren haben. Beide laden ihre Batterien auf, indem sie ihre Solarzellen auf die Sonne ausrichten. Wenn die Helligkeitssensoren, die sie auf die Sonne ausrichten, eine Fehlfunktion aufweisen, können sich die Batterien möglicherweise nicht mehr aufladen. Die Satelliten entfernen sich immer noch von der Sonne, und ihre größere Entfernung erfordert mehr Präzision bei der Ausrichtung ihrer Antennen auf die Erde.
Probleme mit der Lageregelung, bei der es um die Ausrichtung von Raumfahrzeugen im dreidimensionalen Raum geht, damit sie direkt auf ihre Ziele, wie die Sonne oder die Erde, ausgerichtet sind, könnten dazu führen, dass beide CubeSats wackeln, so dass sie keine Befehle empfangen oder kommunizieren können. Außerdem ist bekannt, dass eines der Triebwerke von WALL-E undicht ist.
Die für die MarCOs verwendeten Systeme werden von kommerziellen Unternehmen hergestellt und sind wahrscheinlich mit verschiedenen anderen Arten von CubeSats kompatibel.
Jim Green, Direktor der NASA-Abteilung für Planetenwissenschaften, beschrieb die MarCo-Mission als „eine Demonstration zukünftiger potenzieller Fähigkeiten“, während MarCO-Programmmanager John Baker vom JPL sie als eine Technologie lobte, die sowohl für Privatunternehmen als auch für Regierungen erschwinglich ist.
Video mit freundlicher Genehmigung der NASA
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Laurel Kornfeld
Laurel Kornfeld ist eine Amateurastronomin und freiberufliche Autorin aus Highland Park, NJ, die gerne über Astronomie und Planetenforschung schreibt. Sie studierte Journalismus am Douglass College der Rutgers University und erwarb ein Graduate Certificate of Science am Astronomy Online Programm der Swinburne University. Ihre Artikel wurden online in The Atlantic, im Gastblog der Zeitschrift Astronomy, auf der UK Space Conference, in der Zeitung der IAU-Generalversammlung 2009, im Space Reporter und in den Newslettern verschiedener Astronomievereine veröffentlicht. Sie ist Mitglied der Amateur Astronomers, Inc. in Cranford, NJ. Da sie sich besonders für das äußere Sonnensystem interessiert, hielt sie 2008 einen kurzen Vortrag bei der „Great Planet Debate“ am Johns Hopkins University Applied Physics Lab in Laurel, MD.