Wird eine Kiste wie diese eines Tages Proben vom Mars zurückbringen?

Dieser kugelförmige Behälter wurde entwickelt, um die wissenschaftlich wertvollste Fracht zu beherbergen, die man sich vorstellen kann: Proben, die vom Roten Planeten mitgebracht wurden.


Mars-Probenbehälter

Probenbehälter für den Mars. Bildnachweis: ESA

Ein robuster, multifunktionaler Probenbehälter ist ein wesentliches Glied in der langen technischen Kette, die notwendig ist, um eine solche Mission erfolgreich zu machen.


Mit einem Gewicht von weniger als 5 kg wurde diese Kugel mit 23 cm Durchmesser entwickelt, um Marsproben während ihrer langen Reise zurück zur Erde bei unter -10°C in makellosem Zustand zu halten.

Zuerst muss der Probenbehälter zusammen mit einem Rover auf dem Mars gelandet werden, um einen Cache mit Proben zu holen, die von einer früheren Mission gemäß den aktuellen Missionsszenarien sorgfältig ausgewählt wurden.

Der hier gezeigte Behälter enthält 11 verschließbare Behälter, darunter einen, der für eine Probe der Marsluft beiseite gelegt ist.

Dann wird es, sobald es gefüllt ist, wieder in die Mars-Umlaufbahn gebracht. Dort wird es mehrere Tage bleiben, bis ein Rendezvous-Raumschiff es einfängt. Um den Rendezvous-Prozess zu erleichtern, enthält der Probenbehälter einen Radiosender und Retroreflektoren für die Laserentfernung im Nahbereich.




Bevor der Container zur Erde zurückgebracht wird, wird er in einem anderen größeren, bioversiegelten Gefäß eingeschlossen, um eine perfekte Eindämmung des zurückgekehrten Marsmaterials zu gewährleisten. Dieser Container wird dann für einen Hochgeschwindigkeitseintritt zur Erde zurückgebracht.

„Weil das Potenzial, auch wenn es entfernt ist, dass die Proben außerirdisches Leben enthalten, müssen wir strenge planetare Schutzprotokolle einhalten, um sie nicht mit der Biosphäre der Erde in Kontakt zu bringen“, erklärt Benoit Laine, Leiter der Sektion Thermische Analyse und Verifizierung der ESA. der das Mustercontainerprojekt betreut hat.

„Faktisch ist die Fallschirmtechnologie nicht zuverlässig genug – der Container muss also eine Bruchlandung ohne Fallschirm überstehen.

„Das Missionsdesign beinhaltet daher keinen Fallschirm, und die Kapsel fällt buchstäblich vom Mars auf die Erde, nur abgebremst durch den Druck auf den Hitzeschild durch die Erdatmosphäre und durch den Aufprall bei der Landung.“


Obwohl der Probenbehälter eher ein Proof-of-Concept-Design als tatsächliche Missionshardware ist, ist er voll funktionsfähig und wurde unter simulierten thermischen Bedingungen getestet, einschließlich eines 400-g-Schocktests.

„Dieses anspruchsvolle Projekt hat auf das Fachwissen mehrerer ESA-Spezialisten zurückgegriffen“, fügte Benoit hinzu. „Es umfasst mechanische Systeme aus den Bereichen Bau-, Wärme- und Mechaniktechnik, aber auch Kommunikation, Antennen und Energie – es muss natürlich eine hochzuverlässige Batterie enthalten.“

Hauptauftragnehmer für das durch das Aurora-Programm der ESA unterstützte Projekt war das französische Unternehmen Mecano I&D. Die Aktivitäten zur Vorbereitung einer Mars-Probenmission werden fortgesetzt, darunter eine Verfeinerung des Probenbehälterdesigns, die vom Büro für die Vorbereitung zukünftiger Missionen des Direktorats für Wissenschaft und Roboterforschung der ESA koordiniert wird.

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