Heute um 12 Uhr MEZ wird die Raumsonde einen Erdabstand von 600,000 km erreichen.
Ich habe mal etwas nachgerechnet. Ich verrate hier keinerlei Geheimnisse. Alle Daten sind öffentlich verfügbar, jeder kann dieselben Berechnungen anstellen und wird zum selben Ergebnis kommen.
Von den 4332 kg Startmasse entfallen etwa 580 auf das Entry Demonstrator Module EDM, aka Schiaparelli. Der wahre Massenanteil durch Schiaparelli ist allerdings viel höher. Am 28. Juli wird ein großes Manöver von etwa 340 m/s absolviert. Schiaparelli muss bei diesem Manöver als tote Masse mitgerechnet werden, kostet also Treibstoff.
Der Bahneinschuss des TGO erfolgt bei niedriger Inklination, damit während des Eintritts und der Landung von Sciaparelli dessen Daten empfangen werden können. Der TGO muss nach dem Einschuss in die hochexzentrische Bahn um den Mars die Bahnneigung auf den Zielwert von 74 Grad erhöhen, was etwa 200 m/s an zusätzlichem Delta-v kostet.
Angenommen, der TGO wäre ohne einen Schiaparelli an Bord gestartet worden, dann hätte die Mission beim Start inklusive Treibstoff eine Masse von etwa 3420 kg haben müssen, um am Ende auf dieselbe Masse im Zielorbit um den Mars zu kommen. So gerechnet schlägt Schiaparelli in der Startmasse nicht mit 580 kg, sondern schon mit 912 kg zu Buche.
Aber das ist natürlich immer noch immer noch nicht alles. Wenn der TGO nur wegen der Schiaparelli-Mission schon 332 kg Treibstoff zusätzlich in den Tanks haben musste, die er ohne Schiaparelli nicht gebraucht hätte, dann hätte man bei einer Mission ohne Schiaparelli vielleicht kleinere, kompaktere und leichtere Tanks verbauen können. Auch bei der Struktur hätte man sparen können. Wenn weniger Masse beim Start zu schleppen ist, dann gibt es auch geringere strukturelle Belastungen. Ich kann jetzt nicht genau beziffern, was da noch hätte eingespart werden können. Sicher nicht ganz wenig. Also dürfte die Auswirkung von Schiaparelli in der Massenbilanz eher vierstellig ausfallen.
Gut, das ist halt so. Es ergibt sich unausweichlich aus dem Missionskonzept ist ist an und für sich auch nicht so schlimm, wenn die Rakete ohnehin ausreichend stark ist, um auch die Raumsonde trotz des Massenzuwachses noch zum Mars starten zu können. Aber der beschriebene Umstand erklärt auch, warum seit Viking keine große Landesonde von einem Orbiter zum Mars transportiert wurde, sondern immer die Lösung mit einer kleinen Trägersonde gewählt wurde, die den Lander aus dem hyperbolischen Anflug heraus absetzte.
Nun gut. Jetzt können wir ja den Vergleich zwischen imaginärem TGO (ohne Schiaparelli) und anderen Orbitern anstellen. Imaginärer TGO: Startmasse vollgetankt, sagen wir 3400 kg, wissenschaftliche Nutzmasse wie beim realen TGO: 120 kg. Zum Vergleich die NASA/JPL-Mission MRO (Start 2005): Startmasse vollgetankt; 2180 kg, wissenschaftliche Nutzmasse: 139 kg.
Oh, äh … gut. Anderes Startfenster und andere Anforderungen der Instrumente. Das sicher auch. Wechseln wir das Thema.
Interessant ist auch der Vergleich von Schiaparelli mit anderen Landesonden. 580 kg wiegt der Lander inklusive Treibstoff und Eintrittskapsel. Das ist ziemlich genau die Eintrittsmasse des NASA-Marslanders Phoenix, gestartet im Jahr 2007. Der allerdings konnte weich landen, hatte 55 kg wissenschaftlicher Nutzmasse an Bord und wurde etliche Monate auf der Oberfläche betrieben.
Der Beitrag ExoMars 2016: Tag 3 erschien zuerst auf Go for Launch.