Erste chinesische Marsmission Tianwen-1 ins All gestartet

奥地利网友评论:中国首个火星探测器天问1号成功驶向深空



Lift-off am Weltraumbahnhof Wenchang.

图释:火箭在文昌航天中心起飞



Erstversuch im Alleingang

首次独自实施的火星任务




Orbiter, Lander und Rover sollen 2021 unseren Nachbarplaneten erreichen.

图释:轨道器,着陆器和火星车将在2021年抵达我们的邻居星球。

Geheimniskrämerei

犹抱琵琶

Auffällig an Chinas Marsmission ist: Während die Emirate und die USA ihre Unternehmungen als große Spektakel inszenieren und die Welt mit Livestreams und zahlreichen Veröffentlichungen zum Mitfiebern animieren, hält sich Peking mit Details zum Start und technischen Verlauf der Mission weitgehend bedeckt, Wissenschafter und Missionsbeteiligte dürfen keine Presseanfragen beantworten, wie "Science" berichtet. Einen kurzen Überblick über die wissenschaftlichen Vorhaben gaben die Missionsverantwortlichen aber immerhin vergangene Woche im Fachblatt "Nature Astronomy".
Als Hauptziel von Tianwen-1 werden darin die globale Vermessung des Planeten durch den Orbiter und detaillierte Oberflächenanalysen mithilfe des Rovers genannt. Konkret sollen unter anderem Morphologie und geologische Strukturen des Roten Planeten kartiert sowie Analysen zur Verteilung von Wassereis und zur Zusammensetzung von Oberflächenmaterial durchgeführt werden. Zudem sollen die Ionosphäre und Klimafaktoren untersucht und das Magnetfeld sowie die innere Struktur des Mars erforscht werden. Unklar ist, in welchem Ausmaß und wann wissenschaftliche Ergebnisse der Mission für Forscher weltweit frei zugänglich sein werden, wie es etwa bei Daten aus wissenschaftlichen Missionen der Nasa und Esa üblich ist.

中国派往火星的任务引人瞩目的是,尽管阿联酋和美国把他们的航天行动演绎为轰动事件,并通过直播和大量报道带动世界的围观热情,但北京一直未透露任务的开始时间和技术进展的细节;不允许科学家和参与任务的人员参加回答媒体询问,“科学”杂志如是报道说。然而,上周,负责这项任务的人才在《自然天文学》杂志上简要介绍了这个科学项目。
天文一号的主要目标包括通过轨道器对行星进行全球测量以及使用火星车进行详细的地表分析。具体而言,将绘制“红色星球”的形态和地质结构图,并对水冰的分布和地表物质的构成进行分析。此外,还应研究电离层和气候因素,并研究火星的磁场和内部结构。目前尚不清楚全球范围内的研究人员在多大程度上以及何时可以免费获得该任务的科研成果,而美国宇航局和欧航局的科学任务数据通常就是免费开放。


Die Trägerrakete Langer Marsch 5 mit Tianwen-1 an Bord vor dem Start am Weltraumbahnhof Wenchang.

图释:搭载了天问1号的长征5号运载火箭起飞前在文昌航天基地

Instrumententest in Graz

来自奥地利格拉茨的探测设备

Insgesamt stehen dafür 13 wissenschaftliche Instrumente zur Verfügung, sieben auf dem Orbiter und sechs auf dem Rover. Am Magnetometer des Orbiters ist auch das Grazer Institut für Weltraumforschung (IWF) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften beteiligt: "Allgemein gesprochen misst man damit die Größe und Richtung von Magnetfeldern, das ist bei vielen planetaren Missionen eine Größe, für die man sich interessiert", sagt Werner Magnes vom IWF zum STANDARD. "Mit Magnetfeldmessungen kann man auch in das Innere des Planeten schauen."
In Graz wurden dafür die Sensoren des Instruments in einer speziellen Anlage getestet, die sie vor magnetischen Störungen abschirmt und gleichzeitig Bedingungen im Marsorbit simuliert: Die Sensoren müssen in einem Temperaturbereich von plus 60 und minus 100 Grad Celsius funktionieren. Für die Zusammenarbeit mit dem IWF hat die Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft FFG ein Kooperationsabkommen mit China abgeschlossen – als Dank dafür prangt das Logo der FFG auf der Trägerrakete.

这次任务总共搭载了13种科学仪器,7个在轨道器上,6个在火星车上。奥地利科学院的格拉茨空间研究所(IMF)也参与了轨道器的磁场感应器设计:“一般来说,它用于测量磁场的大小和方向,这是许多行星飞行任务所关注的变量”, 格拉茨空间研究所的维纳.马格纳斯对《标准报》说。 “人们还可以通过磁场测量来观察行星内部。”
为此,该仪器的传感器在格拉茨一个特殊的设备中进行了测试,该设备可以屏蔽电磁干扰并同时模拟火星轨道上的状况:传感器必须在摄氏60度至摄氏100度的温度范围内工作。 奥地利研究促进局FFG牵头与中国达成了与格拉茨空间研究所的合作协议---为表示感谢,运载火箭上印有FFG徽标。

Komplizierte Landung

复杂的登陆

In erster Linie dient Tianwen-1 aber der Erprobung neuer chinesischer Technologien für künftige Einsätze im All: Landung und Steuerung eines Rovers auf dem Mars zählen zu den größten Herausforderungen der Raumfahrt. Von bisher 18 Versuchen, Lander oder Rover heil auf den Mars zu bringen, klappten nur zehn.
China brachte in den vergangenen Jahren bereits Sonden zum Mond und landete zweimal erfolgreich auf dem Erdtrabanten – zuletzt mit der Mission Chang''e-4, die Anfang 2019 die Mondrückseite erreichte und bis heute aktiv ist. Anders als der Mond besitzt der Mars aber eine Atmosphäre, Raumfahrzeuge müssen beim Landeanflug also vor Hitze geschützt sein.

天问1号主要用于测试中国的新技术,以供将来在太空中使用:在火星上降落和操纵漫游车是航天任务中最大的挑战之一。 在18往火星发送着陆器或火星车的尝试中,只有10次成功。
近年来,中国已经对月球进行了探测,并成功两次登陆这个地球卫星--最近一次是执行嫦娥四号任务,该任务于2019年初到达月球背面,至今仍在活跃。 与月球不同,火星具有大气层,因此在接近着陆点时必须保护航天器不受热。

Die dünne Gashülle des Mars erschwert das Abbremsen allerdings, daher ist ein mehrteiliges Bremssystem nötig – ein Fallschirm allein reicht nicht aus. Zudem muss die Landung autonom ablaufen, da die Entfernung zwischen Mars und Erde zu groß für eine Steuerung in Echtzeit ist. An die zehn Minuten braucht ein Signal in eine Richtung.
Von den bisher zehn erfolgreichen Mars-Landungen waren neun amerikanische Missionen. Einmal schaffte es auch Russland mit einem Rover unbeschadet auf den Roten Planeten, doch nach wenigen Sekunden riss der Funkkontakt ab und der Roboter war verloren. Für China geht es also nicht zuletzt auch darum, 2021 als einziges Land neben den USA einen Forschungsroboter auf dem Mars zu betreiben. Europa könnte sich den dritten Platz sichern, allerdings erst in einigen Jahren: Der Start des Marsrovers Rosalind Franklin, der ursprünglich ebenfalls diesen Sommer hätte aufbrechen sollen, musste aufgrund technischer Probleme auf 2022 verschoben werden. (David Rennert, 23.7.2020)

但是,火星上稀薄的气体使降落制动变得困难,因此必须采用多部分的制动系统-仅靠降落伞是不够的。此外,着陆必须是自主的,因为火星与地球之间的距离对于实时控制而言延迟太大。一个单向信号大约需要十分钟。
迄今为止,在十次成功的火星登陆中,有九次是美国的任务。俄国还曾一度带着火星车毫发无损地到达了“红色星球”,但几秒钟后,无线电接信号断开,机器人丢失了。最后不得不提的是,对于中国来说,它还将成为除美国之外唯一在火星上运行科研机器人的国家。欧洲可能会获得第三名,但还要再等几年:原计划在今年夏天发射的火星车罗莎琳德·富兰克林号将取消任务,由于技术问题不得不推迟到2022年。 (David Rennert,2020年7月23日)