Planetenerforschung: Konzepte und zukünftige Missionen

Ein paar Stunden wären aber immerhin länger als bei manchen Flyby-Missionen oder damals bspw. bei Huygens.

Ja, okay. Diese Flybys, und auch Huygens, waren aber auch Firsts bei ihren jeweiligen Zielen - da hat man es dann wohl mal in Kauf genommen. Im Falle der Venus wäre jede Paar-Stunden-Landung kein "First" mehr, da die UdSSR schon ein paar solche Missionen auf der Venus-Oberfläche gestanden hat und wir also grundsätzlich wissen, wie es da aussieht.

Zu Huygens ist noch zu sagen, dass man dafür wenigstens keine eigene Rakete brauchte. Dasselbe gilt auch für die Jupiter-Fallschirmsonde.

Zu New Horizons ist noch zu sagen, dass wir halt sehr, sehr neugierig auf Pluto, den damals letzten noch nicht besuchten Planeten waren - und ja auch zu Recht, es war ein absolutes Highlight der Planeten Sonnensystemforschung ! Außerdem hat New Horizons außer dem First Flyby an Pluto und Charon auch noch einen weiteren First Flyby an Ultima Thule geschafft - auch sehr interessant - und die Sonde ist noch immer in Betrieb.

Giotto hat außer Halley ja auch noch mindestens einen weiteren Flyby geschafft.

Stardust beim Kometen "Wild 2" seinerzeit hat außer dem Flyby auch Probenmaterial zur Erde zurückgebracht.

Welche Missionen hatten wir denn sonst, die außer einem Flyby keine weitere Leistung erbracht haben? Die frühen Mariners/Kosmos/Pioneers zähle ich jetzt mal nicht, da "wir" zu mehr als einem Flyby noch gar nicht in der Lage waren...

Besonders drollig finde ich bei dem Shapeshifter-Konzept die Idee, dass nach erfolgreicher Landung sich so zehn "CoBots" im Flugmodus zusammentun und den Lander anheben und an einen neuen Platz bringen können (Stellen, die gut geeignet sind für die Erstlandung, sind meist "risikoarm" - und daher für Untersuchungen möglicherweise weniger interessant). Auf dem Lander ist mehr Platz für anspruchsvolle Meßinstrumente als auf den CoBots.

Dazu hat die NASA eine Illustration veröffentlicht auf der der Shapeshifter in kleinere Teile zerfällt, um einen Methanwasserfall zu untersuchen.   
https://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA23434


Image Credit: NASA/JPL-Caltech/Marilynn Flynn

Zitat von: neosync am 27. September 2019, 23:38:08

... Wobei ich es persönlich es schade finde, dass die Erforschung der Venus derart aus dem Fokus der NASA geraten ist.

Ja, aus meiner Jugend kann ich mich erinnern, dass damals in Wissenschaftsmagazinen man eher der Venus als dem Mars zutraute, Leben zu beherbergen oder beherbergt zu haben. So gesehen ist heute der Mars die neue Venus.

Es ist auch sicher eine sehr interessante Welt und viele würden dort sicher gerne forschen. Nur ist es selbst für unbemannte Missionen halt so schwer, auf der Venus-Oberfläche zu überleben . Ich kann das schon verstehen, wenn man als NASA/ESA/usw. ungern jahrelang plant und entwickelt und baut und fliegt und dann schließlich landet, wenn man anschließend nicht länger als vielleicht ein paar Stunden Forschung betreiben kann.

Das Haupthindernis ist sicher die Umgebungstemperatur von mehreren hundert Kelvin. Bei Mechanik, Elektrik, Hydraulik würde man vielleicht noch Lösungen finden. Aber es ist ja offenbar unmöglich, Elektronik zu entwickeln, die bei solchen Temperaturen auf der Platine funktioniert? Und Kühlung scheidet aus, weil man die Abwärme nicht abführen kann, weil es überall heiß ist. Also kann man bis jetzt nur die Schultern zucken und sagen "geht nicht".

Was die Venus Forschung angeht, plante NASA ja als Mission of Opportunity sich im Rahmen des Discovery Programms  an der Venera D zu beteiligen. Gibt es da konkrete Neuigkeiten? Außerdem plant Indien mit Shukrayaan-1eine Mission zur Venus, wo sich NASA u.U. auch beteiligen will. Insofern würde das den Bedarf an einer eigenständigen NASA Mission u.U. stark einschränken.

Was die Venus Forschung angeht, plante NASA ja als Mission of Opportunity sich im Rahmen des Discovery Programms  an der Venera D zu beteiligen. Gibt es da konkrete Neuigkeiten? Außerdem plant Indien mit Shukrayaan-1eine Mission zur Venus, wo sich NASA u.U. auch beteiligen will. Insofern würde das den Bedarf an einer eigenständigen NASA Mission u.U. stark einschränken.

• Russische wissenschaftliche Instrumente sollen auf der indischen
  "Shukrayaan-1" installiert werden, die 2023 zur Venus fliegen wird.
• Zuvor wurde über das russisch-amerikanische Projekt Venera-D berichtet.

https://ria.ru/20191004/1559421304.html

Bitte den Artikel mit Google übersetzen lassen. Lohnt sich!

Andreas

NASA hat die Liste der zehn Vorschläge für "Planetary Mission Concept Studies" veröffentlicht, die jetzt gefördert werden (eingereicht waren 54 Vorschläge)

https://twitter.com/PlanetTreky/status/1186641757729148933
Darin ist ein LANGES Link auf die einzelnen Abstracts ...

  - Mars Orbiter for Resources, Ices, and Environments (MORIE) ; PI: Wendy Calvin/University Of Nevada, Reno
  - Assessing Dwarf Planet Ceres  Past and Present Habitability Potential ; PI: Julie Castillo/Jet Propulsion Laboratory
  - Mercury Lander ; PI: Carolyn Ernst/Johns Hopkins University
  - Venus Flagship Mission Study ; PI: Martha Gilmore/Wesleyan University
  - Pluto Orbiter and Kuiper Belt Exploration Mission ; PI:Carly Howett/Southwest Research Institute
  - MOSAIC: Mars Orbiters for Surface-Atmosphere-Ionosphere Connections ; PI: Robert Lillis/University of California, Berkeley
  - Flagship Concepts for Astrobiology at Enceladus ; PI: Shannon MacKenzie/Johns Hopkins University
  - Developing the Lunar Geophysical Network Mission ; PI: Clive Neal/University Of Notre Dame
  - INTREPID Planetary Mission Concept ; PI: Mark Robinson/Arizona State University
  - ODYSSEY: A Large Strategic Class Mission Study for the Exploration of the Neptune-Triton System ; PI: Abigail Rymer/Johns Hopkins University

NASA hat die Liste der zehn Vorschläge für "Planetary Mission Concept Studies" veröffentlicht, die jetzt gefördert werden (eingereicht waren 54 Vorschläge)

Wie viele Missionen davon werden wohl ausgewählt bzw. durchgeführt? Meine drei Favoriten sind die Vorschläge zu Neptun mit Triton-Lander, zu Pluto mit der Option auch einen anderen Zwergplaneten zu erkunden und eine Rückkehr zu Ceres (mal was vor unserer Haustür...). 
https://nspires.nasaprs.com/external/viewrepositorydocument/cmdocumentid=713170/solicitationId=%7B5F9A00FC-0359-E588-D345-287621C7D607%7D/viewSolicitationDocument=1/fbclid=IwAR1gjc-j8l8UD1eBCn1XhUdnW9PP8YlesyKNnaXUK1pEH8wV5Brj66ATWE4/PMCS18%20Abstracts.pdf

Ich hoffe auf Elons Starship als Launcher damit die Missionen auch zügig ans Ziel kommen. Sonst dauert es wieder 20 Jahre bis die Sonden ankommen. Das geht langsam über meine Lebenserwartung hinaus.

Wie viele Missionen davon werden wohl ausgewählt bzw. durchgeführt? ...

Das hängt dann von der Bewertung der Studien in der kommenden Decadal Survey ab - und von den Kostenschätzungen: je teurer, um so größer werden die Abstände; damit fliegen pro Dekade auch weniger Missionen ..
Die Ceres-Mission zB wird auf >1,5 Mrd US$ geschätzt - damit jenseits einer NewFrontiers-Mission und eher eine -seltenere- Flagship Mission (leider)

Die NASA erprobt BRUIE, einen Unterwasserroboter mit Auftriebskontrolle. Wie ein Rad geformt, soll er sich an der Unterseite des irdischen Eises fortbewegen und auch dauerhaft aufhalten können, monatelang, um die Wasser-Eis-Schnittstelle zu erforschen.

https://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=7543

Dieses Projekt soll zur zukünftigen Erforschung der mutmaßlichen Unterwasserozeane auf einigen Eismonden beitragen.

Man wird ja dann froh sein, wenn man das (hochinteressante!) Ding vor Ort heil unter das Eis bekommt.
Aber ich habe nichts gefunden, wie es die Daten weitergibt. Ich kann mir nicht vorstellen, daß Daten über die angestrebten Monate hinweg gespeichert werden sollen. Mit dem Risiko des kompletten Verlustes bei Roverausfall.
Andererseits öfter auftauchen - wie? Gibt es verläßliche eisfreie Stellen? Wenn nicht - wie nach oben? Bohren ? Wärme? Woher die Energie ? RTG ? Was allerdings die Umgebung verfälschen würde.
Also etwas mehr Sendeleistung zu einen Relaissatelliten ? Einen Orbiter braucht man ja eh für Transport und um eine passende Stelle zum Absetzen zu finden. Das Eis sollte, vorausgesetzt salzarm, nur wenig Probleme machen. Störend ist nur, daß man relativ niederfrequent arbeiten muß, was die Datenrate senken würde.

Oder habe ich etwas überlesen ?

Aber ich habe nichts gefunden, wie es die Daten weitergibt.

Vor gut 4 Jahren hieß es dazu:

Trotz der dicken Eisschicht lief die Kommunikation zwischen BRUIE und dem Kontrollzentrum am JPL über eine Satellitenverbindung ohne Probleme.

http://scienceblogs.de/meertext/2015/10/01/nasa-schwimmfaehiger-rover-im-test-fuer-die-erkundung-des-europa-ozeans/

Hier noch einige ergänzende Informationen zum BRUIE-Programm:
 diese Forschungssonden sollen sich nicht "mit Gewalt" durch die Eishülle durchschmelzen bzw -bohren; die Dicke der Eisschicht wird bei Europa auf 10 bis 30 km geschätzt, bei Enceladus auf 30 bis 40 km - dennoch zeigen die beobachteten Fontänen (plumes), dass offensichtlich Passagen durch die Eiskruste zumindest zeitweise offen sind. Sonden wie BRUIE sollen diese natürlichen Gangsysteme (= moulins) nutzen und darin autonom navigieren. Dies wurde schon in/unter Gletschern in Alaska praktisch erprobt.

Weitere Informationen zu dem Programm hier :

https://spacenews.com/diving-and-driving-on-icy-moons-one-strategy-for-exploring-enceladus-and-europa/

Wurde Athena jetzt eigentlich beschlossen? Wenn der 182 Kilo Orbiter zusammen mit dem Psyche Orbiter 2022 starten soll, wird es langsam Zeit.

Zur Erinnerung: Athena soll zum 2 Pallas fliegen, einem möglicherweise Protoplaneten. 2 Pallas hat einen Durchmesser von 512 km und ist der drittgrößte Asteroid im Sonnensystem.


https://en.wikipedia.org/wiki/Athena_(spacecraft)

Wurde Athena jetzt eigentlich beschlossen? Wenn der 182 Kilo Orbiter zusammen mit dem Psyche Orbiter 2022 starten soll, wird es langsam Zeit.  ...

Athena taucht im aktuellen SmallSat-Programm der NASA nicht (mehr) auf;
siehe https://www.nasa.gov/feature/small-satellite-concept-finalists-target-moon-mars-and-beyond
bzw https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=13527.msg454953#msg454953
Die weiter ausgewählten SmallSat-Missionen sind : EscaPADE, Janus und Lunar Trailblazer (Stand Juni 2019)

Die NASA erprobt BRUIE, einen Unterwasserroboter mit Auftriebskontrolle. Wie ein Rad geformt, soll er sich an der Unterseite des irdischen Eises fortbewegen und auch dauerhaft aufhalten können, monatelang, um die Wasser-Eis-Schnittstelle zu erforschen.

Erste Tests in der Antarktis sind erfolgreich verlaufen:
http://www.antarctica.gov.au/news/2019/nasas-icy-mission


https://www.youtube.com/watch?v=T8xeWRmiam8

Wird dort irgendwo aufgeführt, wie man darauf kommt, dass die untere Grenzfläche zwischen Wasser und Eis komplett glatt ist? Sonst sehe ich für so eine Fortbewegungsart wenig Erfolgschancen.

Oder auch das hypothetische Durchwurschteln durch komplexe Gangsysteme über DUTZENDE von km mit unbekannte strömungssysteme etc.

Ich habe da, bezügliche der Realisierbarkeit, meine großen Zweifel :/

Ich hatte auch eigentlich eine Art "Wurm" von mindestens 5m Länge erwartet. An jedem Meter so ein Radpaar. Und vorn "Augen" auf Stielen, die auch ein Situationsbild von sich selbst liefern können zwecks Notfallbeurteilung und Handlungseinschätzung.
Kann auch nicht teurer sein als JWST.

Ich hatte auch eigentlich eine Art "Wurm" von mindestens 5m Länge erwartet. An jedem Meter so ein Radpaar. [...]

Moment, Moment, das ist ja erst eine Machbarkeitsstudie im Miniaturformat, ob das mit dem "Walk the ice" überhaupt funktionieren könnte. Zu Europa und Enceladus fliegen dann natürlich so meterlange Würmerdinger. Quasi Cassini auf Rädern. Falls es ein Witz sein sollte: 

Nee das sollte kein Witz sein. Du hast natürlich recht, man muß Geduld haben - Machbarkeitsstudie ist klar.
Das Ding würde sich freilich nicht aus einer ernsthaften Klemme befreien können. Aber mein Wurm zumindest aus einer gewissen Bandbreite von Problemen. Und es ist wieder nur eine Geldfrage, wie groß das Ding dann wirklich ist.


Und hier ein bissel passende Musik dazu -

https://www.youtube.com/watch?v=1FuTeC4enok

"Wird dort irgendwo aufgeführt, wie man darauf kommt, dass die untere Grenzfläche zwischen Wasser und Eis komplett glatt ist?"

Das ist ein guter Einwurf. Von normalen Unebenheiten abgesehn wäre es ja z.B. auch denkbar, dass an der Grenzschicht ein Gemisch aus Wasser und Eisbrocken und Körnchen verschiedener Größe existiert.

Ein Vorteil von BRUIE wäre wohl der im Vergleich zu einer U-Boot-Drohne geringe Stromverbrauch. Als Erstes müsste aber zunächst mal geklärt werden, wie der Rover überhaupt durch kilometerdickes Eis in den Ozean gelangen kann. Da habe ich so meine größten Zweifel.

Das Ganze ist doch nur eine allererste Konzeptstudie zu einer Idee, die aktuell noch ziemlich nebulös ist.

Erst müssen mal mehr Daten zu den Eiskrusten und Strukturen darin/darunter gewonnen werden - spätestens wenn Europa Clipper und JUICE erste Daten liefern, werden die Karten eh neu gemischt. Dann erst wird man sehen, ob sowas überhaupt im Bereich des Möglichen liegt.

Die nächsten 10 Jahre passiert da nicht viel.

Die Nasa hat einen Wettbewerb ausgeschrieben, bei dem Studenten Konzepte für „Deep Space Missions“ entwickeln sollen. Dabei stehen folgende Themen zur Auswahl:

Theme 1 – Durable Low-mass Lunar Surface Habitat: Ein leichtes Habitat am Mond.

• Theme 2 – Minimum Mars Ascent Vehicle: Ein leichtgewichtiges Aufstiegsmodul vom Mars in den MLO.

• Theme 3 – Venus Flyby Mission: Venus FlyBy für eine Crew mit 4 Astronauten

• Theme 4 – Human Mission to Ceres: für eine Crew mit 4 Astronauten, von denen 2 landen sollen

• Theme 5 – Distributed Lunar Sample Aggregation, Analysis and Return to the International Space Station: Auswahl und Transport von Mond – Samples zur ISS ohne die Verwendung von Artemis Hanrdware

https://www.nasa.gov/feature/langley/nasa-opens-call-for-student-competition-to-design-deep-space-mission-concepts/

Vulkaninsel Island ist Testumgebung für NASA-Mission VERITAS zur Venus

Weshalb haben sich Erde und Venus, zwei Planeten, die in Bezug auf Größe und Masse sehr ähnlich sind, über 4,5 Milliarden Jahre so unterschiedlich entwickelt? Diesen und weiteren Fragen will die NASA-Mission VERITAS auf den Grund gehen. Das DLR ist dabei ein wichtiger Partner. Eine Pressemitteilung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR).


Radarreflexion im X-Band, erfasst mit der F-SAR-Sensor des DLR Das Bild zeigt die Radarreflexion im X-Band (3 Zentimeter Wellenlänge), die vom F-SAR-Sensor des DLR über dem Gebiet des am 10. Juli 2023 ausgebrochenen und zu Beginn der Kampagne noch aktiven Litli-Hrútur-Vulkans aufgenommen wurde (oben). Die topografische Höhenänderung, abgeleitet aus interferometrischen F-SAR-Messungen, überlagert mit der X-Band-Reflexion sieht man auf dem unteren Bild. Die dargestellte Höhenänderung der Geländeoberfläche ist auf die vulkanische Aktivität seit Beginn der Ausbrüche im März 2021 zurückzuführen. Die Höhenveränderung entspricht mehreren Dutzend Metern. (Bild: DLR)

Weiter in der Pressemitteilung des DLR  =>  Link zum Portalartikel

Viele Grüße, James

Zukünftige Missionen im Rahmen des "New Frontiers"-Programmes werden sich wohl wegen Finanzmangel um Jahre verschieben.
Jedenfalls wurde die Vertragsvergabe für den 5. Missionsvorchlag ("announcement of opportunity AO") jetzt erstmal wieder um 3 Jahre auf 2026 verschoben.
Bisher wurden im Rahmen dieses Programmes zum Pluto (New Horizon), Jupiter (Juno) und Asteroid Bennu (OSIRIS-REx) gestartet und 2027 soll Titan (Dragonfly) folgen.

https://spacenews.com/nasa-confirms-multi-year-delay-in-next-new-frontiers-competition