Mars Climate Orbiter

Mars Climate Orbiter

Mars Climate Orbiter über dem Mars (künstlerische Darstellung)
NSSDC ID1998-073A
Missions­zielMarsVorlage:Infobox Sonde/Wartung/Missionsziel
BetreiberNASAVorlage:Infobox Sonde/Wartung/Betreiber
Träger­raketeDelta II 7425Vorlage:Infobox Sonde/Wartung/Traegerrakete
Startmasse638 kgVorlage:Infobox Sonde/Wartung/Startmasse
Verlauf der Mission
Startdatum11. Dezember 1998Vorlage:Infobox Sonde/Wartung/Startdatum
StartrampeCCAFS LC-17AVorlage:Infobox Sonde/Wartung/Startrampe
Enddatum23. September 1999Vorlage:Infobox Sonde/Wartung/Enddatum
Vorlage:Infobox Sonde/Wartung/Verlauf
 
11.12.1998Start auf Cape Canaveral
 
23.09.1999Absturz bei Erreichen des Mars
Aufbau des MCO
MCO während Tests

Mars Climate Orbiter (MCO) war eine NASA-Sonde zum Mars im Rahmen des Discovery-Programms. Sie ging 1999 aufgrund eines Einheitenfehlers im Navigationssystem verloren.[1][2][3]

Instrumente

Mars Climate Orbiter war zusammen mit Mars Global Surveyor dafür gebaut worden, die Instrumente des verlorenen Mars Observer doch noch zum Einsatz bringen zu können. Während auf Mars Global Surveyor vier Mars-Observer-Experimente flogen, wurde Mars Climate Orbiter nur mit einem ausgestattet: Dem PMIRR (Pressure Modulated Infrared Radiometer), welches das Marsklima untersuchen sollte, indem es die vom Mars reflektierte Strahlung analysierte. Zusätzlich wurde eine Kamera, der Mars Color Imager (MARCI) integriert. Neben der Klimauntersuchung bestand die Aufgabe des MCO darin, als Relais für den ebenfalls gescheiterten Mars Polar Lander zu fungieren.

Mission

MCO startete am 11. Dezember 1998 an Bord einer Delta II 7425 vom Weltraumbahnhof Cape Canaveral. Am 23. September 1999 erreichte die Sonde den Mars und startete ihr Triebwerk, um von der Mars-Gravitation eingefangen zu werden. Geplant war zunächst ein elliptischer Orbit von 150 km × 21.000 km, durch Abbremsen mittels Aerobraking sollte MCO innerhalb von 44 Tagen den endgültigen, nahezu kreisförmigen Orbit in 421 km Höhe erreichen. Doch als die Sonde nach dem Abbremsmanöver wieder aus dem Funkschatten des Mars ausgetreten sein sollte, konnte kein Kontakt mehr hergestellt werden.

Verlust

Die Untersuchungskommission fand schnell den Grund für den Verlust der Sonde. Die Telemetriedaten ergaben, dass sie sich dem Mars nicht auf 150 km, sondern auf 57 km genähert hatte. In dieser Höhe ist die Marsatmosphäre so dicht, dass die Sonde durch die Reibungshitze zerstört wurde. Die Ursache dieses Navigationsfehlers war ebenfalls bald ermittelt: Während die NASA den Impuls p im Internationalen Einheitensystem (SI) mit der metrischen Einheit N·s berechnet hatte, wurde die Navigationssoftware des MCO vom Hersteller Lockheed Martin im imperialen System mit der Impulseinheit lbf·s ausgelegt, die um den Faktor 1/4,45 geringere Werte liefert. Um einen durch den Solardruck auf das asymmetrisch angebrachte Solarpanel wirkenden Drall zu kompensieren, mussten mehrere Kurskorrekturen vorgenommen werden.[3] Durch den Einheitenfehler der Software („thruster performance data in English units instead of metric units“)[1] wurde die Wirkung der Schubdüsen (engl. thruster) jedoch unterschätzt und der Kurs deshalb überkorrigiert und die Sonde viel zu nah an den Mars herangeführt.

Die Untersuchungskommission zum Absturz erklärte dazu: „The MCO MIB has determined that the root cause for the loss of the MCO spacecraft was the failure to use metric units in the coding of a ground software file, “Small Forces,” used in trajectory models.“ (dt.: „Das MCO MIB hat festgestellt, dass die Ursache für den Verlust der MCO-Raumsonde darin lag, dass bei der Kodierung einer Bodensoftware-Datei, "Small Forces", die in Flugbahnmodellen verwendet wurde, keine metrischen Einheiten verwendet wurden.“)[1]

Als weitere Ursachen des Verlusts wurden mangelnde Erfahrung, Überlastung und schlechte Zusammenarbeit der Bodenmannschaften angeführt. Eingespielte Teams hätten den Einheitenfehler auch während des Flugs evtl. entdecken und so den Totalverlust verhindern können.

Siehe auch

Weblinks

Commons: Mars Climate Orbiter – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise

  1. a b c Mars Climate Orbiter Mishap Investigation Board: Mars Climate Orbiter Mishap Investigation Board Phase I Report. 10. November 1999, abgerufen am 15. März 2019.
  2. Mystery of Orbiter Crash Solved. In: www.washingtonpost.com. 1. Oktober 1999, abgerufen am 21. April 2023.
  3. a b Mars Climate Orbiter scheitert an der Pfundkraftsekunde. In: SWR Wissen. 3. Februar 2023, abgerufen am 21. April 2023.

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Mars climate orbiter-2.jpg
Der Aufbau des Mars Climate Orbiter
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Mars Climate Orbiter - artist depiction - climate-orbiter-browse.jpg
Artistic depiction of Mars Climate Orbiter in orbit around Mars.
Mars Climate Orbiter during tests.jpg
The Mars Surveyor '98 Climate Orbiter is shown here during acoustic tests that simulate launch conditions. The orbiter was to conduct a two year primary mission to profile the Martian atmosphere and map the surface. To carry out these scientific objectives, the spacecraft carried a rebuilt version of the pressure modulated infrared radiometer, lost with the Mars Observer spacecraft, and a miniaturized dual camera system the size of a pair of binoculars, provided by Malin Space Science Systems, Inc., San Diego, California. During its primary mission, the orbiter was to monitor Mars atmosphere and surface globally on a daily basis for one Martian year (two Earth years), observing the appearance and movement of atmospheric dust and water vapor, as well as characterizing seasonal changes of the planet's surface. Imaging of the surface morphology would also provide important clues about the planet's climate in its early history. The mission was part of NASA's Mars Surveyor program, a sustained program of robotic exploration of the red planet, managed by the Jet Propulsion Laboratory for NASA's Office of Space Science, Washington, DC. Lockheed Martin Astronautics was NASA's industrial partner in the mission. Unfortunately, Mars Climate Orbiter burned up in the Martian atmosphere on September 23, 1999, due to a metric conversion error that caused the spacecraft to be off course.