Phobos-Grunt – Russische Wissenschaftler bitten um Hilfe

Wiedas IKI berichtet, zündete zum erforderlichen Zeitpunkt keines der beiden Marschtriebwerke zur Beschleunigung der Sonde auf hyperbolische Geschwindigkeit. Aufgrund der geringen Höhe des Park-Orbits und des erforderlichen Timings (zum Brennstart muss der Mars auch wirklich im Fadenkreuz stehen) ist zu den geeigneten Zündzeitpunkten die Sonde stets außerhalb der Reichweite der russischen Bodenstationen. Daher bekommen die Wissenschaftler kein unmittelbares Feed-back über den Erfolg eines Zündversuches. Die Idee ist es, die Triebwerksfunktion (bzw. Nichtfunktion) durch direkte Beobachtungen mit optischen Instrumenten (z.B. Teleskopen) zu überprüfen, um einerseits eine gegebenenfalls erfolgte Zündung schnell zu bestätigen und andererseits durch die Messung der Helligkeit der Triebwerksflamme zum Zündzeitpunkt eine zuverlässigere Positionsbestimmung derSonde zu ermöglichen. Die Triebwerke verbrennen Hydrazin mit Stickstofftetroxidmit einem Treibstoffverbrauch von ca. 6kg/sek. Optische Beobachtungen über Südamerika sind hierbei besonders willkommen.

Ted Molczan (Toronto) berichtet, dass über Radarbeobachtungen gegenwärtig zwei Objekte im aktuellen Park-Orbit detektiert wurden. Es sollte sich dabei um die Sonde und die letzte Boosterstufe handeln.

NachAngaben von Roskosmos könnte die Nichtzündung der Triebwerke auf eine Fehlfunktion des Orientierungssystems der Sonde zurückzuführen sein, welches zur Bestimmung der Zündzeitpunkte die Sondenpositionen relativ zu ausgewählten Hauptsternen auswertet. Für die Behebung dieses Fehlers haben die Ingenieure nur ca. 3 Tage Zeit, für ein Reset des Bordcomputers und ggf. zum Einspielen neuer Software. Danach würde die Batteriekapazität für diese Operationen wohl nicht mehr ausreichen, mutmaßt der Chef von Roskosmos Vladimir Popovkin. NASA-Veteran und heutiger Space-Consultant James Oberg hat die Hoffnung, dass die Sonde auch innerhalb der nächsten zwei bis drei Wochen noch unter Kontrolle zu bringen ist, beispielsweise auch durch Notfallkommandos für die Triebwerkssteuerung. Ob dann jedoch noch ein Missionserfolg gewährleistet werden kann, ist unklar, da die Bahnebene der Sonde um die Erde langsam aus der optimalen Ausrichtung zum Mars herausdriftet, bedingt durch die Relativbewegung der Planeten zueinander.Die aktuellen Bemühungen werden durch die Begrenztheit des den Russen zur Verfügung stehenden Earth-to-Space Kommunikationsnetzwerks jedoch zweifellos erschwert.

Wenn es nicht gelingt, die Sonde unter Kontrolle zu bringen, wäre ein dann möglicherweise unkontrollierter Rücksturz zur Erde unausweichlich.

Mit 13t zählt Phobos-Grunt zu den größten jemals gebauten interplanetaren Sonden (Cassini-Huygens: 6t) Eine entsprechende Menge an Treibstoff ist also erforderlich. Diese relativ zu früheren Abstürzen dann größere Menge an giftigem Treibstoff wird vielfach als problematisch beschrieben. Die vor dem finalen Eintritt wahrscheinlich inzwischen gefrorenen Treibstoffe würden dann aber schon in der oberen Atmosphäre freigesetzt und entsprechend stark verdünnt sein.

Wie Roskosmos mitteilt, befinden sich an Bord der Sonde auch einige Gramm radioaktives Kobalt 57.  Dieses Isotop hat jedoch nur eine Halbwertszeit von etwa 270 Tagen. Es zerfällt damit relativschnell in das ungefährliche Isotop Eisen 57 und stellt damit keine Gefahr dar.  Das Kobalt 57 ist Bestandteil eines so genannten Mößbauer-Spektrometers zur Untersuchung der chemischen Zusammensetzung von Bodenproben vor Ort. Kobalt 57 ist die Strahlungsquelle dieses Spektrometers. Der radioaktive Zerfall erzeugt hochenergetische Strahlung, welche die Kerne von Eisenatomen in einer Bodenprobe anregen kann. Aus der Anregungsenergie (Lage der Energieniveaus im Eisenkern) kann dann auf die Stöchiometrie der bestrahlten Eisenverbindung geschlossen werden.  Diese spektroskopische Methode ist natürlich auf der Oberfläche eines eisenreichen Himmelskörper besonders informativ. Entsprechende Spektrometer deutscher Bauart waren daher auch auf den beiden Mars-Rovern installiert. Aufgrund der kurzen Halbwertszeit der Co-Strahlenquelle nahm mit zunehmender Missionsdauer die Spektrometer-Leistungaber stark ab, was den späten Einsatz durch dann längere Akkumulationszeiten erschwerte. Auch auf Phobos wären mit dieser Vor-Ort-Analysetechnik zweifellos interessante Daten zu erwarten.

Wie die ESA inzwischen berichtet, sei ihr erster Versuch, Funkkontakt zu Phobos-Grunt aufzunehmen, gescheitert. In der Nacht zum Freitag wolle die ESA unter Einsatz ihrer Bodenstationen in Australien, in Kourou auf Französisch-Guayana und auf den Kanaren noch drei weitere Versuche unternehmen.