Eine Reise zum Mars

Rainer Christiansen

Fachhochschule Flensburg

Mars

Masse (Erde=1): 0,11Radius (Erde=1): 0,53Entf. Zur Sonne: 228 Mill. kmRotation: 24,6 Std.Umlaufdauer: 687 TageTemperatur: max. 20 °C

min. -140 °C

Höhenunterschiede auf Mars

Das Mars-Innere

Auswahl wissenschaftlicher Instrumente

Gamma Strahlen SpektrometerNeutronen SpektrometerWärmestrahlungskamera (THEMIS)Hochauflösende Kamera (MOC)Laser Höhenmesser (MOLA)Magnetometer

Alpha Partikel Detektor undRöntgenstrahlenspektrometer (APXS)Mössbauer SpektrometerPanoramakameraMikroskopkamera

Gamma Strahlen Spektrometer

Neutronen Spektrometer

Wärmestrahlungskamera (THEMIS)

Bilder von Themis

Hochauflösende Kamera (MOC)

Laser Höhenmesser (MOLA)

Magnetometer

Alpha Partikel Detektor und Röntgenstrahlen Spektrometer (APXS)

Mössbauer Spektrometer

Panoramakamera

Mikroskopkamera

1

2

3

Denkbare Reisewege von der Erde zum Mars

aErde + aMars = 2a

Die Achse der Hohmann-Ellipse

Die Umlaufzeitauf der

Hohmann-Bahn

T2 : TErde2 = a3 : aErde

3

(3. Keplersches Gesetz)

T = 518 Tage

Die Reisedauerzum Mars

½T = 259 Tage

aErde

aMars

2a

Die Hohmann-Bahn

Beim Anflug zum Mars hat das Raumschiff die Geschwindigkeit

v = 2 654,6 m/s

relativ zum Mars. Durch die Gravitationskraft des Mars wird es weiter beschleunigt.

Ungebremst würde das Raumschiff mit der Geschwindigkeit

v = 6 696 m/s = 20 507 km/h

auf der Marsoberfläche aufschlagen.

Dabei würde eine Energie von 16,2 MJ/kg freigesetzt.

Das ist so viel, als würde TNT-Sprengstoff mit der vierfachen Masse des Raumfahrzeuges zur Explosion gebracht.

(TNT-Sprengstoff hat einen Energiegehalt von 4,14 MJ/kg)

Für eine "sanfte Landung" müßte dem Raumfahrzeug diese gewaltige Energiemenge entzogen werden.

Um das Fahrzeug mit der Schubkraft der Raketentriebwerke zu bremsen, wäre sehr viel Treibstoff erforderlich.

Für die Abbremsung des beim

Mars ankommenden

Raumfahrzeuges hat Walter

Hohmann schon im Jahre 1925

das Prinzip der Brems-Ellipsen

(„Aerobraking“) vorgeschlagen

Walter Hohmann(1880 – 1945)

Die Brems-Ellipsen „Aerobraking“

Landestelle auswählen

Zusammenbau und Test der Systeme

Aufbau der Einzelkomponenten

Der Flug zum Mars