Marco Polo (Raumschiff) – Wikipedia

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Marco Polo war ein vorgeschlagenes Weltraummissionskonzept, das zwischen 2005 und 2015 untersucht wurde und eine Materialprobe von der Oberfläche eines erdnahen Asteroiden (NEA) zur detaillierten Untersuchung in Labors zur Erde zurückbringen würde.[1] Es wurde erstmals der Europäischen Weltraumorganisation in Zusammenarbeit mit der japanischen Raumfahrtbehörde JAXA vorgeschlagen.[1] Das Konzept wurde zwischen 2007 und 2015 viermal für die Mittelklassemissionen des Cosmic Vision Programms „M“ abgelehnt.[2]

Überblick[edit]

Marco Polo war ein Missionskonzept, das darauf abzielte, einen kleinen Asteroiden zu besuchen und eine Probe zur Analyse im Labor zur Erde zurückzubringen. Das Konzept wurde ursprünglich von der European Space Agency (ESA) in Zusammenarbeit mit der Japan Aerospace eXploration Agency JAXA untersucht, die es als Hayabusa Mk2 bezeichnete. Marco Polo wurde erstmals im Juni 2007 für das Cosmic Vision-Programm abgelehnt, aber im November 2007 für weitere Assessment-Studien ausgewählt.

Die vor Ort Untersuchung und Probenanalyse würde es ermöglichen, die Kenntnisse über die physikalischen und chemischen Eigenschaften eines kleinen erdnahen Objekts (NEO) zu verbessern, von dem angenommen wird, dass es die ursprüngliche Zusammensetzung des Sonnennebels, in dem sich Planeten gebildet haben, beibehalten hat. Somit würde es einige Einschränkungen für die Modelle der Planetenentstehung und einige Informationen darüber liefern, wie Lebensbestandteile auf die Erde gebracht wurden. Informationen über die physische Struktur würden helfen, effiziente Abwehrstrategien gegen ein potenziell bedrohliches Objekt zu definieren.

Kleine Körper als primitive Überbleibsel des Entstehungsprozesses des Sonnensystems geben Hinweise auf das chemische Gemisch, aus dem sich die Planeten vor etwa 4,6 Milliarden Jahren bildeten. Aktuelle exobiologische Szenarien für die Entstehung des Lebens berufen sich auf eine exogene Abgabe organischer Verbindungen an die frühe Erde. Es wurde vorgeschlagen, dass kohlenstoffhaltige Chondrit-Materialien (in Form von Planetesimalen oder Staub) diese komplexen organischen Moleküle gebracht haben könnten, die in der Lage waren, die präbiotische Synthese biochemischer Verbindungen auf der frühen Erde auszulösen. Darüber hinaus stellen Kollisionen von NEOs mit der Erde eine begrenzte Lebensgefahr dar. Aus all diesen Gründen ist die Erforschung solcher Objekte besonders interessant und dringend.

Die Vorschläge von Marco Polo wurden von mehr als 400 Wissenschaftlern weltweit unterstützt. Dieses Konzept stand im Wettbewerb um die Missionen M1, M2, M3 und M4. Es wurde alle vier Male abgelehnt.[2]

Hauptziel[edit]

Das wissenschaftliche Hauptziel der Marco-Polo-Mission besteht darin, unveränderte Materialien von einem erdnahen Objekt (NEO) für Analysen in terrestrischen Labors zurückzugeben und Messungen zu erhalten, die von einem Roboter-Raumschiff noch nicht durchgeführt werden können:[3]

  1. Morphologische Oberflächeneigenschaften
  2. Umgebungsbedingungen (zB Staub, Schwerefeld)
  3. Masse, Volumen und Schüttdichte
  4. Mineralogische Zusammensetzung
  5. Oberflächen- (und ggf. Untergrund-) Mineralogie und thermophysikalische Eigenschaften (Wärmeträgheit, Leitfähigkeit, Diffusivität, Kohäsion der Materialien)
  6. Zusammensetzung und Verteilung der Oberflächenelemente
  7. Allgemeine Eigenschaften der inneren Struktur
  8. Globale Topographie
  9. Flüchtige Fülle
  10. Suche nach organischen Verbindungen

Zusätzliche Ziele[edit]

Die Mission würde Folgendes ermöglichen:

  • Bestimmen Sie die physikalischen und chemischen Eigenschaften des Zielkörpers, die für die Bausteine ​​der terrestrischen Planeten repräsentativ sind.
  • Identifizieren Sie die wichtigsten Ereignisse (z. B. Agglomeration, Erwärmung, Wasserveränderung, Sonnenwind-Wechselwirkungen …), die die Geschichte des Ziels beeinflusst haben.
  • Bestimmen Sie die elementaren und mineralogischen Eigenschaften des Zielkörpers und deren Variationen mit geologischem Kontext an der Oberfläche.
  • Suche nach bisher unbekanntem präsolaren Material in meteoritischen Proben.
  • Untersuchen Sie die Art und Herkunft organischer Verbindungen auf dem Zielkörper.
  • Verstehen Sie die Rolle kleiner Körpereinwirkungen bei der Entstehung und Entwicklung des Lebens auf der Erde.

MarcoPolo-R und MarcoPolo-2D[edit]

Die ersten beiden Absagen von Marco Polo gab es in den Wettbewerben für die Missionen M1 und M2 des Cosmic Vision-Programms der Europäischen Weltraumorganisation, die 2018 bzw. 2020 starten sollten. MarcoPolo-R, wie es dann umbenannt und neu eingereicht wurde,[4][5] verlor dann 2014 im M3-Wettbewerb.[6] Die Mission wurde dann umbenannt und erneut eingereicht als MarcoPolo-2D um die M4-Chance zu konkurrieren, wurde jedoch im März 2015 in der ersten Phase des Wettbewerbs abgelehnt.[2]

Ein grundlegendes Missionsszenario zum Asteroiden 1999 JU3 beinhaltete einen Start mit einem Sojus-Träger eines Mother Spacecraft (MSC), das möglicherweise einen Lander, ein Probenahmegerät, eine Wiedereintrittskapsel und wissenschaftliche Nutzlasten trug. Der Lander würde eine weiche Landung durchführen, an der Asteroidenoberfläche ankern und verschiedene vor Ort Messungen von Oberflächen-/Untergrundmaterialien in der Nähe der Probenahmestelle. Proben würden entweder mit einer oder mit komplementären Techniken gesammelt. Sobald die Probenahme und vor Ort Wenn die Messungen abgeschlossen sind, würde die MSC die Rückreise zur Erde antreten und die Kapsel für den schnellen Wiedereintritt in die Erdatmosphäre freigeben. Nach angemessenen Quarantäne- und Sterilisationsprozessen im Weltraum würden die Proben in einer speziellen Probenaufbereitungseinrichtung aus der Kapsel entnommen, um eine erste Probencharakterisierung durchzuführen, bevor sie an ausgewiesene Wissenschaftler zur detaillierten Analyse verteilt werden.[3]

Vorgeschlagene Ziele[edit]

Einige vorgeschlagene Ziele des Marco-Polo-Konzepts waren:[7][8]

Vorgeschlagene Nutzlast[edit]

Zu den wissenschaftlichen Nutzlasten gehören ein hochauflösendes Bildgebungssystem, sichtbare und infrarote und mittlere Spektrometer, ein LIDAR und ein Staubmonitor.[9][10] Diese Instrumente würden während der Anflug-, Schwebe- und Sinkphasen zu wissenschaftlichen Zwecken, zur Auswahl des Landeplatzes und zur Sicherheit von Raumfahrzeugen bei oberflächennahen Manövern betrieben. Die Länder hätten eine eigene Nutzlast für die Charakterisierung der vor Ort Messungen (zB Nahaufnahmekamera, Panoramakamera, Elektronenmikroskop, Röntgendiffraktometer, flüchtiger Detektor, Mikrowaage, Massenspektrometer). Instrumente auf dem Lander würden bedient vor Ort durch automatische oder von der Erde befohlene Sequenzen. Diese Instrumente würden es auch ermöglichen, den Ort und die Oberflächenumgebung am Ort der Probenahme zu charakterisieren.

Siehe auch[edit]

Verweise[edit]

  1. ^ ein B ESA – Marco Polo
  2. ^ ein B C Amos, Jonathan (18. März 2015). “Europa lässt Idee zur Rückgabe von Asteroidenproben fallen”. BBC News. Abgerufen 15. Januar 2019.
  3. ^ ein B Barucci, MA; Yoshikawa, M.; Michel, P.; Kawagushi, J.; Yano, H.; Brucato, JR; Franchi, IA; Dotto, E.; Fulchignoni, M.; Ulamec, S. (2009). “MARCO POLO: Mission zur Rückgabe von erdnahen Objektproben”. Experimentelle Astronomie. 23 (3): 785–808. mach:10.1007/s10686-008-9087-8.
  4. ^ „Vier Kandidaten für die nächste Mittelklasse-Mission in Cosmic Vision der ESA ausgewählt“. 25. Februar 2011. Abgerufen 15. Januar 2019.
  5. ^ Amos, Jonathan (26. Februar 2011). “Europäische Raumfahrtkonzepte treten in den Wettbewerb ein”. BBC News. Abgerufen 15. Januar 2019.
  6. ^ “ESA wählt PLATO-Mission zur Planetenjagd”. ESA. 19. Februar 2014. Abgerufen 15. Januar 2019.
  7. ^ Potenzielle Ziele der MarcoPolo-R-Mission Abgerufen am 15. Januar 2019.
  8. ^ “MarcoPolo-R-Newsletter”. 30. August 2013. Abgerufen 15. Januar 2019.
  9. ^ MarcoPolo-R-Nutzlast-Definitionsdokument. MarcoPolo-R-Studienteam. ESA. 4. November 2011. Abgerufen am 15. Januar 2019.
  10. ^ MarcoPolo-R erdnahe Asteroiden-Probenrückgabemission. (PDF-Datei). ESA. Abgerufen am 15. Januar 2019.

Externe Links[edit]