ExoMars bekommt Kameramast von RUAG

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RUAG Space erhielt von Airbus Defence and Space den Auftrag zur Lieferung eines ausklappbaren Kameramasts für den Mars Rover der europäisch-russischen Kooperationsmission ExoMars. Die Montage am Rover ist für das späte Frühjahr 2016 geplant. Die Entwicklung der Mars Rover liegt in der Verantwortung von Airbus Defence and Space, während Thales Alenia Space Italien als Hauptauftragnehmer der europäischen Weltraumagentur ESA für die gesamte ExoMars verantwortlich zeichnet. Die Mission soll 2018 zum Mars aufbrechen und ab Anfang 2019 seine Oberfläche erkunden.

Der ExoMars Rover ist der mobile Teil der gemeinsamen europäisch-russischen Mission ExoMars, deren Start zum Mars für 2018 geplant ist. Der 300 kg schwere Rover soll nach seiner Landung am roten Planeten mehrere Kilometer auf der Marsoberfläche zurücklegen. Mit an Bord des Rovers sind Wissenschaftsinstrumente, die die Oberfläche nach Spuren von Leben absuchen sollen. Dafür werden sie die Umgebung des Rovers untersuchen und die Oberflächenbeschaffenheit sowie deren Zusammensetzung genau erfassen.

Drei Kilo Instrumente auf aufklappbaren Mast

Mit Hilfe eines Bodenradars soll eine Karte der oberen Bodenschichten erstellt werden. Die mit einem Bohrer aus einer Tiefe von zwei Meter entnommenen Proben werden von Instrumenten vor Ort untersucht und genau analysiert.

RUAG Space in Wien wurde für die Lieferung einer ausklappbaren Masteinheit für den Mars Rover ausgewählt. Die Mastspitze trägt eine Reihe optischer Instrumente mit einem Gesamtgewicht von drei kg. Während des Raketenstarts und der Landung auf dem Mars ist die gesamte Masteinheit zusammengeklappt und liegt über dem Solarpaneel. Ein entsprechender Halte- und Auslösemechanismus sorgt dabei für eine sichere und stabile Lage. Sobald der Rover seine Ausgangsposition am Mars erreicht hat, erfolgt die Öffnung der Fixierung und die Masteinheit wird mit Hilfe eines eingebauten Motors aufgerichtet.

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An der Mastspitze, ca. zwei Meter über dem Boden, sind ein Panorama-Kamerasystem, eine Navigationskamera und der optische Kopf eines Infrarot Spektrometers dreh- und schwenkbar montiert. Sie können mit einer hohen Positionsgenauigkeit von zwei Grad sowohl horizontal als auch vertikal bewegt werden und so die gesamte Umgebung des Rovers genauestens erkunden.

Die gesamte Mastkonstruktion muss trotz der kalten und staubigen Umgebungsbedingungen am Mars präzise funktionieren. Die Drehung und Neigung der Mastspitze muss unter geringer Mars-Schwerkraft, bei hohen Temperaturunterschieden zwischen Tag und Nacht sowie bei zumeist stürmischen Verhältnissen erfolgen und eine stabile und präzise Ausrichtung sicherstellen.

Strenge Vorgaben: Höchste Reinlichkeit gegen biologische Kontamination

Auch Roverfahrten über unebenes Marsgelände muss die Mastkonstruktion in aufrechter Position unbeschadet überstehen können. Gleichzeitig müssen die strengen Gewichtsvorgaben von maximal acht kg Gesamtgewicht erfüllt werden. Dies wird durch die Verwendung eines Kohlefaserverbundmasts in Kombination mit einer Befestigung aus ultraleichtem Titan ermöglicht.

Eine der Hauptziele der Marsmission ist, nach Lebensformen auf dem Mars zu suchen. Daher dürfen keinerlei auf Leben hinweisende Teilchen bereits von der Erde mitgebracht und eingeschleppt werden. Diese exobiologischen Ziele erfordern höchste Reinlichkeit schon bei Zusammenbau und Montage des Systems. Noch vor dem Einbau am Mars Rover muss daher die gesamte Mastkonstruktion einer vollständigen Sterilisation und gründlichen mikrobiologischen Reinigung unterzogen werden.

Neben der Entwicklung der Mastkonstruktion erfolgt auch deren Zusammenbau und Test bei RUAG Space in Österreich. Im Frühjahr 2016 soll die Flugeinheit geliefert werden und die finale Montage am Mars Rover begonnen werden.