text: Während "Your Name. – Gestern, heute und für immer" am Premierentag 301 Vorstellungen in 196 japanischen Kinos erhielt, startete "Weathering With You – Das Mädchen, das die Sonne berührte" in 359 Kinos in Japan mit insgesamt 448 Vorstellungen. Innerhalb der ersten drei Tage konnten knapp 1.16 Millionen Kinotickets verkauft werden und dabei knapp 1.64 Milliarden Yen, umgerechnet 13.6 Millionen Euro, in Japan einspielen. Am Eröffnungstag spielte "Weathering With You – Das Mädchen, das die Sonne berührte" 18 Prozent mehr ein als der Vorgänger am ersten Tag. Nach 34 Tagen erspielte der Film zehn Milliarden Yen, umgerechnet knapp 94,6 Millionen US-Dollar. In Deutschland schauten rund 61.000, in Österreich und der Schweiz zusammen rund 8.000 Besucher den Film an den zwei Eventtagen, was einem Einspielergebnis von 730.000 Euro in Deutschland und 42.000 Euro in Österreich entspricht.


title: Weathering With You – Das Mädchen, das die Sonne berührte

text: Für den Deutschlandfunk besprach Dinah Zank den Film, den sie eine „fantastische Fabel über den Klimawandel“ nennt, „ein einziges, riesengroßes Kunstwerk“. Technisch sei das Werk der aktuell beste Animationsfilm, der vor allem durch die detailgetreue Darstellung Tokios in den Hintergründen besteche. Das Thema Klimawandel trete im Film als zunehmend starker Regen auf, da dieser in Japan tatsächlich zu immer stärkeren Regenereignissen führt. Die Geschichte verbinde dies mit japanischen Mythen und der Liebe zweier sympathischer Protagonisten. Die Süddeutsche Zeitung jedoch meint, Shinkai sei dem Thema Klimawandel nicht gewachsen. Insbesondere das Ende müsse irritieren, in dem die Liebe der beiden Jugendlichen Vorrang vor der Rettung der Stadt vor dem Regen hat. Auch sonst habe die Geschichte, eine „saccharinsüße Lovestory“, einige Lücken. Visuell aber könne Shinkai mit atemberaubenden Bilder überzeugen und für den Klimawandel „eindrucksvolle apokalyptische Bilder“ finden. Vor allem die Darstellung Tokios „als wurlige, vitale Metropole […], faszinierend und nicht ungefährlich“ zeige, dass der Film „auch eine Liebeserklärung an die Stadt ist“. Auch die Taz und Aachener Zeitung loben "Weathering With You" als Film mit und für Jugendliche – aber auch für Erwachsene lohnend – „aufwändig gezeichnet und mit tollen Figuren ausgestattet“, gut ausbalanciert zwischen Fantasy und Romantik, mit „Anklänge[n] an eine Dystopie der Gegenwart“.


text: Am 18. Juli 2019 erschien in Japan der Roman zum Film, welcher von Shinkai selbst geschrieben wurde. In Deutschland wurde dieser von Egmont Manga lizenziert und wurde am 5. Dezember 2019 veröffentlicht.


text: Bereits im Juni wurde angekündigt, dass "Weathering With You – Das Mädchen, das die Sonne berührte" zudem eine Umsetzung als Manga erhalten wird. Dieser wurde ebenso von Egmont Manga lizenziert und für Frühjahr 2020 angekündigt. Der erste Band erschien am 2. Februar 2020.


title: Marie in Bayern

text: Marie Sophie Amalie, Herzogin in Bayern (* 4. Oktober 1841 in Possenhofen; † 19. Januar 1925 in München) stammte aus der Linie der Herzöge in Bayern des Hauses Wittelsbach und war die letzte Königin beider Sizilien.


title: Marie in Bayern

text: Marie war die Tochter von Herzog Max Joseph in Bayern und seiner Ehefrau Ludovika von Bayern, also eine Schwester der österreichischen Kaiserin Elisabeth und Schwägerin von Kaiser Franz Joseph I. Ihre Geburt war eine Sturzgeburt, beinahe wäre sie am Mittag des 4. Oktober 1841 im Garten von Schloss Possenhofen auf die Welt gekommen. Gerade noch rechtzeitig schaffte ihre Mutter es in den Salon im Erdgeschoss des Schlosses, wo die Geburt erfolgte. Sie wuchs mit ihren Geschwistern – drei Brüdern und vier Schwestern – auf Schloss Possenhofen und in München auf. Marie entwickelte sich zu einer Schönheit, mit dunklen Augen und Haaren, die sie von ihrer Großmutter väterlicherseits, der Herzogin Amalie in Bayern geerbt hatte.


title: Marie in Bayern

text: Mit 17 Jahren, am 8. Januar 1859, wurde sie mit dem Kronprinzen Franz (1836–1894), dem ältesten Sohn des Königs Ferdinand II., in Abwesenheit des Bräutigams in München verheiratet, mit einem Mann, den sie nur von einem geschönten Bild kannte, das man ihr in München von ihrem zukünftigen Gemahl übergeben hatte.


title: Marie in Bayern

text: Sie reiste über Triest nach Bari in ihre neue Heimat, wo am 3. Februar 1859 die eigentliche Trauung stattfand. Sieben Tage nach ihrer Ankunft starben kurz nacheinander zwei weibliche Familienmitglieder an Typhus. Die abergläubische neapolitanische Bevölkerung bezeichnete Marie daraufhin als „Getatura“, als Unglücksbringerin, so erinnert sich ihre Nichte Amelie. Aus ihrem alten Leben durfte sie nichts mitnehmen, sie fühlte sich allein im fremden Land. Als sie in Sizilien ankam, lag ihr Schwiegervater im Sterben. Ihr Gemahl Franz II. sollte auf den Thron folgen, war jedoch regierungsunfähig und mehr mit Kirchenliteratur beschäftigt. Die Regierung übernahm nach dem Tod des Königs Franzens Stiefmutter Maria Theresia von Habsburg, während Marie nur formal Königin war. Eine wichtige Stütze des jungen Königspaares war damals der Schweizer General Felix von Schumacher, Flügeladjutant von Ferdinand II. und nachmaliger Verteidiger von Gaeta. Unter seinen Schutz hatten sich während der Revolution bereits Papst Pius IX. und Leopold II., Großherzog der Toskana, begeben.


title: Marie in Bayern

text: Die radikalen Einigungskämpfer Giuseppe Garibaldi und Francesco Crispi planten mit Hilfe des Königreiches Sardinien-Piemont, der zu den Bourbonen gehörenden neapolitanischen Königsfamilie die Macht zu entreißen und ihr Territorium dem künftigen italienischen Nationalstaat einzugliedern. Armee und Freiwillige schlossen sich Garibaldi an, und Neapel wurde erobert. Königin Marie flehte Schwester und Schwager in Wien um militärische Hilfe an; doch Österreich war gerade im Sardinischen Krieg unterlegen und konnte nicht helfen.


title: Marie in Bayern

text: Marie und Franz fanden Zuflucht bei General von Schumacher in der Festung Gaeta, wobei sie nur 66 Reliquiare und die Asche der heiligen Iasonia mitnahmen, da Franz annahm, dass sich die Lage innerhalb weniger Tage wieder beruhigen würde. Doch schließlich wurde auch Gaeta beschossen und bombardiert. Hunger und Seuchen in der Burg machten die Verteidigung schwer; Franz wollte schließlich abtreten und ins Exil gehen, doch Marie war entschlossen auszuharren. Sie tat alles, was in ihrer Macht stand, um den kämpfenden Soldaten beizustehen, teilte Vorräte ein, versorgte Verwundete und ermutigte die wenigen königstreuen Truppen (vier Schweizer Bataillone und Reste der neapolitanischen Armee) zum Weiterkämpfen. Schließlich stellte sie sich selbst, mit einem Gewehr bewaffnet, auf die Zinnen der Festung, um diese mit zu verteidigen. Ein eindrucksvolles Gemälde des Historienmalers Ferdinand Piloty in Bad Kreuth zeigt, wie sie in Begleitung von General Felix von Schumacher in höchster Gefahr die Batterien besucht.


title: Marie in Bayern

text: So verblieb das Herrscherpaar bis zur letzten Minute in seinem untergehenden Königreich, bis es keinen anderen Ausweg mehr gab und Gaeta im Februar 1861 kapitulierte. Franz unterzeichnete am 13. Februar 1861 die Kapitulation. Im Auftrag von Camillo Benso von Cavour wurde dem königlichen Paar ein ehrenhafter Abzug gestattet, da die Feinde von der Tapferkeit der nur 19-jährigen Königin beeindruckt waren. Das Königspaar reiste auf einem französischen Schiff und in Begleitung von General Felix von Schumacher nach Rom ins Exil, wo sie zunächst im Vatikan Zuflucht fanden. Die Festung wurde anschließend gestürmt und eingenommen.


title: Marie in Bayern

text: Europaweit erregte die tapfere, einer Fürstin gar nicht angemessene Haltung Maries Aufsehen und Bewunderung; den Konservativen, vor allem im Hochadel, galt sie schnell als „neuer Stern am Himmel des Legitimismus“: Moritz Graf zu Bentheim-Tecklenburg dichtete auf sie „An Neapels Königin“, und selbst Franz Grillparzer besang sie in einem Epigramm:


title: Marie in Bayern

text: Nach der Absetzung des Königspaares in Sizilien reiste Marie durch Europa, meist in Begleitung ihrer Schwester Mathilde. Sie produzierte laufend Skandale, schwamm nackt in Ostia im Meer, rauchte Zigarillos in der Öffentlichkeit. Während ihrer Zeit in Rom wurde Marie mit einem unehelichen Kind schwanger. Um einen öffentlichen Skandal zu vermeiden, gab sie Gesundheitsgründe an, um dringend ihr Elternhaus in Possenhofen aufzusuchen. Im Familienrat wurde beschlossen, dass Marie sich in das Ursulinen-Kloster in Augsburg zurückziehen solle, wo sie im November 1862 eine Tochter Daisy zur Welt brachte, die bald nach der Geburt an Pflegeeltern, den Grafen und die Gräfin de Gineste auf Schloss Garrevaques im Département Tarn, weitergegeben wurde. Die Mutter blieb aber mit der Tochter in Verbindung, bis diese noch vor ihr starb, und nahm sogar an ihrer Beerdigung in Paris teil. Dies enthüllte eine Ururgroßnichte der Ginestes in einem 2021 erschienenen Buch.


title: Marie in Bayern

text: Marie Gräfin Larisch, eine Nichte der Königin, hatte die Geschichte verbreitet, dass es sich beim Kindsvater um einen belgischen Offizier der päpstlichen Garde namens Graf Armand de Lavaÿss gehandelt habe. Obwohl die Larisch-Biographin Brigitte Sokop diese Behauptung nachhaltig entkräften konnte, hält sie sich selbst in der Forschung bis heute überaus hartnäckig. Neben anderen stichhaltigen Argumenten, die das Zustandekommen von Marie Larischs Geschichte detailliert beleuchten, konnte Sokop nachweisen, dass es in Belgien keine Adelsfamilie de Lavaÿss gibt oder jemals gegeben hat. Auch das Vatikanische Archiv hat in seinen Akten keine Hinweise auf einen Offizier dieses Namens gefunden. Als möglicher Kandidat für die Vaterschaft des Kindes gilt u. a. der spanische Gesandte Salvador Bermúdez de Castro, Marchese di Lema, der häufig in Gesellschaft des neapolitanischen Königspaares zu sehen war und dem auch eine Affäre mit Maries Schwester Mathilde Gräfin Trani nachgesagt wurde.


title: Marie in Bayern

text: Auf Zureden ihrer Familie entschloss sich Marie, ihrem Mann alles zu gestehen. Nach einer Aussprache schien sich die Beziehung des Paares gebessert zu haben; Franz ließ einen operativen Eingriff vornehmen, damit er die Ehe endlich vollziehen konnte und Marie brachte erneut eine Tochter zur Welt, diesmal von ihrem Mann. Das Kind starb allerdings schon nach einigen Wochen. Franz und Marie verließen Italien und zogen nach Frankreich.


title: Marie in Bayern

text: Als begeisterte Jägerin kaufte sie ein Jagdschloss in England. Zu einer ihrer Reitjagden lud sie die kaiserliche Schwester Sisi ein; da diese eine bessere und elegantere Reiterin war, stahl sie Marie die Schau, worauf die eifersüchtige Marie dann dem Kronprinzen Rudolf von Österreich-Ungarn brühwarm erzählte, seine Mutter habe ein Verhältnis mit ihrem Vorreiter, Captain Bay Middleton. Der Klatsch kam der Kaiserin zu Ohren, die darauf mit der Schwester brach und ihr aus dem Weg ging. Beide versöhnten sich nie wieder.


title: Marie in Bayern

text: Nach dem Ersten Weltkrieg kehrte Marie nach München zurück, wo sie 1925 starb. Bestattet wurde sie neben ihrem Mann und der Tochter in Rom. 1984 wurden die sterblichen Überreste in die Grablege der sizilianischen Bourbonen, die Basilika Santa Chiara in Neapel, überführt.


title: Liste ausgestorbener Tiere und Pflanzen

text: Nach Schätzungen von Wissenschaftlern sind im Verlauf der gesamten Evolution etwa 5 – 50 Milliarden Arten ausgestorben, was über 99,9 Prozent aller jemals entstandenen Arten entspricht. Die gegenwärtige Biodiversität wird auf 10 – 14 Millionen Arten geschätzt.


title: Liste ausgestorbener Tiere und Pflanzen

text: In dieser Liste werden in prähistorischer Zeit ausgestorbene Tiere (Dinosaurier, Mammut und Ähnliche) und Pflanzen "nicht" aufgenommen, sondern nur solche, die in historischer Zeit ausstarben und relativ "prominent" sind. Die meisten wurden direkt (Jagd) oder indirekt (Habitatvernichtung, Einfuhr oder Einschleppung fremder Arten) durch den Menschen ausgerottet.


title: DC vs. Marvel

text: DC vs. Marvel (#1 und 4) bzw. Marvel vs. DC (#2 und 3), war ein vierteiliges Crossover, das die Comic-Universen von DC und Marvel zusammenführte. Es wurde 1996 von Ron Marz und Peter David getextet und von Dan Jurgens und Claudio Castellini gezeichnet. Die deutschen Ausgaben erschienen unter dem Titel "DC gegen Marvel" 1996 beim Dino Verlag, der damals die DC-Comics im deutschsprachigen Raum veröffentlichte.


title: DC vs. Marvel

text: Spider-Man ist in New York City unterwegs. Er findet sich auf einmal in der für ihn fremden Stadt Gotham City wieder und steht plötzlich einem Clown (dem Joker) gegenüber. Anderen Helden und Schurken ergeht es ähnlich, sie sind ohne Vorwarnung in einem anderen Umfeld. Wie sich herausstellt, sind zwei übermächtige Wesen, die vom stetigen Ablauf der Dinge gelangweilt sind und auf diese Weise Abwechslung schaffen wollen, die Urheber dieser Ereignisse. Als die Helden anfangen, mit ihrer neuen Umgebung zurechtzukommen, geben sich die beiden Wesen, die Brüder sind, ihnen zu erkennen und beschließen, ein Turnier zwischen den beiden Universen durchzuführen, dessen Kämpfe an verschiedenen Schauplätzen stattfinden. Dabei treten je ein Charakter gegeneinander an:


title: DC vs. Marvel

text: Nach dem letzten Kampf zwischen Batman und Captain America verbinden die Brüder die Universen, worauf die Helden und Schurken zu neuen Charakteren verschmelzen. Schließlich trennen sie sich aber wieder voneinander und Batman und Captain America bringen die Brüder dazu, die Normalität in den beiden Universen wiederherzustellen.


title: Evan Spiegel

text: Evan Thomas Spiegel (* 4. Juni 1990 in Los Angeles, Kalifornien) ist ein US-amerikanischer Internet-Unternehmer. Er ist Gründer und CEO von Snap, Hersteller der App Snapchat, einer proprietären Instant-Messaging-Anwendung für Smartphones und Tablets.


title: Evan Spiegel

text: Evan Spiegel wurde 1990 als Sohn der beiden Rechtsanwälte John W. Spiegel und Melissa Ann Thomas in Los Angeles geboren. Er wuchs in Pacific Palisades, einem Stadtteil von Los Angeles, auf und wurde nach den Grundsätzen der Episkopalkirche der Vereinigten Staaten von Amerika erzogen. Spiegel besuchte die Crossroads School in Santa Monica und anschließend die Stanford University.


title: Evan Spiegel

text: Bereits während der High School besuchte er Design-Kurse am Art Center College of Design in Pasadena und im Sommer vor Stanford am Otis College of Art and Design; außerdem machte er ein unbezahltes Praktikum bei Red Bull.


title: Evan Spiegel

text: Während des Studiums arbeitete er als bezahlter Praktikant in einem biomedizinischen Unternehmen, als Berufsausbilder in Kapstadt und bei Intuit am Projekt "TxtWeb".


title: Evan Spiegel

text: Zunächst gründete er zusammen mit Murphy, wie Spiegel Mitglied in der Studentenverbindung "Kappa Sigma", das Online-Portal "FutureFreshman.com". Damit sollten Studenten sich komfortabel an US-Hochschulen bewerben können.


title: Evan Spiegel

text: Die Anwendung Snapchat startete er ursprünglich als Kursprojekt während seines Produktdesign-Studiums in Stanford. Er erstellte die mobile App zusammen mit Reggie Brown und Bobby Murphy. Brown verklagte Spiegel und Murphy später mit der Begründung, die Idee stamme größtenteils von ihm. 2012 verließ Spiegel ohne Abschluss die Universität, um sich auf Snapchat zu konzentrieren. Im Zuge eines Vergleichs mussten sie Brown zugestehen, die ursprüngliche Idee von Snapchat gehabt zu haben.


title: Evan Spiegel

text: Im Mai 2014 veröffentlichte der Blog "Valleywag" private E-Mails von Spiegel an Mitglieder der Studentenverbindung "Kappa Sigma", die großteils frauenfeindlich und homophob waren. Er entschuldigte sich später für seine Aussagen und seine Haltung gegenüber Frauen und erklärte:


title: Evan Spiegel

text: Die Wirtschaftszeitschrift "Forbes" schätzt das Vermögen von Spiegel im Jahr 2021 auf über 11 Milliarden US-Dollar. 2021 erwarb Spiegel die Megayacht Bliss, deren Preis auf ca. 200 Mio. Dollar geschätzt wurde.


title: Gregor VII.

text: Gregor VII., ursprünglich "Hildebrand (von Soana)" (* zwischen 1025 und 1030 möglicherweise in Sovana; † 25. Mai 1085 in Salerno), war vom 22. April 1073 bis 1085 Papst. Wegen seiner Bedeutung für die Kirchenreformen des 11. Jahrhunderts, die nach ihm auch als „gregorianische“ Reform bezeichnet werden, gilt er als einer der bedeutendsten, allerdings auch – schon zu Lebzeiten – als einer der umstrittensten Päpste der Kirchengeschichte. Petrus Damiani, ein enger Mitstreiter, bezeichnete ihn anerkennend und zugleich tadelnd als „heiligen Satan“, „Zuchtrute Gottes“ und „Höllenbrand“, verglich ihn mit einem Tiger, Löwen oder reißenden Wolf und hielt Widerstand gegen Gregor für zwecklos.


title: Gregor VII.

text: Zwischen 1025 und 1030 wohl in der Toskana geboren, war Hildebrand zunächst „Mönch“, wie er in zeitgenössischen Quellen genannt wird. Lange Zeit ging die Geschichtsforschung sicher davon aus, Hildebrand sei Cluniazenser gewesen und habe in einem Kloster gelebt, das der Cluniazensischen Reform zuzurechnen ist. Die jüngere Forschung hat dies überzeugend in Frage gestellt und vermutet mittlerweile mehrheitlich, dass Hildebrand als Kanoniker dem regulierten Klerus einer Bischofskirche angehörte, also ein Weltpriester war, der ein klosterähnliches Leben in der Klerikergemeinschaft eines Stifts führte. Die Kirchenreformbewegung war unter solchen Klerikern außerordentlich populär. Als Archidiakon der römischen Kirche wurde Hildebrand etwa ab Mitte des Jahrhunderts zu einer Schlüsselfigur der römischen Kirchenpolitik. Wie bei allen damaligen Reformern bestimmte der Kampf gegen Simonie und Priesterehen sowie den Einfluss von Laien auf das kirchliche Leben seine kirchenpolitischen Bestrebungen.


title: Gregor VII.

text: Im Jahr 1046 begleitete er den von ihm verehrten Papst Gregor VI., der durch die Synode von Sutri abgesetzt worden war, in die Verbannung nach Köln. Zwei Jahre später (1048) wollte Kaiser Heinrich III. "Bruno von Egisheim-Dagsburg" zum neuen Papst Leo IX. ernennen. Dieser bestand hingegen darauf, möglicherweise auf Anraten Hildebrands, sich vom Volk und Klerus zum Papst wählen zu lassen. Bereits nach dessen Tod 1054 sollte Hildebrand zum Papst erhoben werden, der Kaiser ernannte jedoch Gebhard, den Bischof von Eichstätt; dieser nannte sich fortan Viktor II. Hildebrand war höchstwahrscheinlich Kardinal, aber es gibt keine mittelalterliche Quelle, die seine Titularkirche nennt.


title: Gregor VII.

text: 1073 starb Papst Alexander II. Bei seiner Beisetzung rief das Volk von Rom: „Hildebrand soll Papst sein!“ Dieser ließ sich unter dem Namen Gregor VII. als Papst inthronisieren. Mit dieser Inspirationswahl wurde ganz offensichtlich gegen das Papstwahldekret von 1059 verstoßen, in dem bestimmt war, dass der Papst von den Kardinälen zu wählen sei, und das außerdem ein (eher allgemein formuliertes) Mitspracherecht des römisch-deutschen Königs bestätigte.


title: Gregor VII.

text: Im zweiten Jahr nach seiner Inthronisation schmiedete Gregor Pläne, mit einem Heer in Byzanz, das von Seldschuken überrannt zu werden drohte, zu intervenieren. Dies wird von einigen Historikern als der erste Aufruf zu einem Kreuzzug überhaupt interpretiert. Den Kreuzzug wollte Gregor selbst nach Osten führen. Die Leitung der westlichen Christenheit beabsichtigte der Papst für die Zeit seiner Abwesenheit in die Hände des deutschen Königs Heinrich IV. zu legen. Lokale Konflikte in Süditalien, eine Auseinandersetzung mit dem französischen König Philipp I. sowie die ablehnende Haltung der orientalischen Kirche gegenüber einer Vorherrschaft des Heiligen Stuhls in Rom machten eine Verwirklichung dieser Pläne jedoch unmöglich.


title: Gregor VII.

text: Die Amtszeit dieses Papstes mündete in den sogenannten Investiturstreit, der für das Reich erst im Wormser Konkordat von 1122 beigelegt wurde. 1075 ließ Gregor VII. 27 Leitsätze, den „Dictatus Papae“, aufzeichnen, in denen er unter anderem die Vorrangstellung der geistlichen Gewalt gegenüber weltlichen Machthabern betonte. Auf der römischen Fastensynode im gleichen Jahr suspendierte Gregor VII. einzelne nicht erschienene deutsche Bischöfe und lud die fünf Räte Heinrichs IV., die bereits 1073 wegen der Maßnahmen des Königs bei der Besetzung des Erzbistums Mailand exkommuniziert worden waren, zur Verantwortung vor. Als Heinrich entgegen seinen Zusicherungen den Mailänder Erzstuhl erneut besetzte, sandte ihm Gregor ein ernstes Protest- und Mahnschreiben, das am Jahresanfang 1076 am Königshof mit Empörung aufgenommen wurde.


title: Gregor VII.

text: Als Antwort auf wiederholte Vorhaltungen und Eingriffe des Papstes in Bistumsvorgänge nördlich und südlich der Alpen verfasste Heinrich auf einem Hoftag in Worms am 24. Januar 1076 ein Absageschreiben an Gregor, in dem er ihn mit den Worten „Steige herab, steige herab!“ "(descende, descende)" zur Abdankung aufforderte. Er argumentierte darin, dass der Papst im Gegensatz zum König nicht von Gott durch seine Geburt in sein Amt berufen, sondern von Menschen gewählt werde. Zahlreiche deutsche und oberitalienische Bischöfe unterstützten die Forderung. Gregor VII. belegte daraufhin Heinrich IV. und seine Anhänger umgehend mit dem Bann, was die politische Ordnung im Reich massiv erschütterte.


title: Gregor VII.

text: Um sein Königtum zu retten, zog der Salier daraufhin dem Papst entgegen, der selbst über die Alpen ziehen wollte, um an Beratungen der deutschen Gegner Heinrichs teilzunehmen. In der Burg Canossa traf Heinrich auf Gregor, der ihn nach dreitägigem Bußgang am 28. Januar 1077 vom Bann löste. Allerdings währte der neu gewonnene Frieden nicht lange – im Frühjahr 1077 wählten die deutschen Fürsten Rudolf von Rheinfelden zum Gegenkönig. Heinrich IV. forderte vom Papst den sofortigen Bann Rudolfs und drohte, andernfalls einen Gegenpapst zu ernennen. Gregor blieb lange unschlüssig und hielt sich beide Optionen offen, ohne die Versöhnung mit Heinrich zunächst aufzukündigen. Erst im März 1080 trat Gregor offen auf die Seite Rudolfs über, erklärte den König erneut für gebannt und abgesetzt, entband die Untertanen von ihrer Gehorsamspflicht und kündigte Heinrichs baldigen Tod an. Damit war der endgültige Bruch vollzogen. Heinrichs Heer erlitt zwar gegen die aufständischen Sachsen unter der Führung des Gegenkönigs Rudolf in der Schlacht bei Hohenmölsen 1080 eine empfindliche Niederlage, doch schwächte der Tod Rudolfs, verursacht durch eine im Kampf zugefügte Verletzung an der rechten Schwurhand, die Opposition massiv. Im darauf folgenden Jahr zog Heinrich IV. erneut nach Italien. Im März 1084 wurde Gregor VII. auf der Synode in Rom die päpstliche Würde abgesprochen und wurde exkommuniziert. Der auf der Brixener Synode des Jahres 1080 zum kaiserlichen Gegenpapst nominierte Erzbischof Wibert von Ravenna bestieg 1084 unter dem Namen Clemens III. den Papstthron und krönte Heinrich zum Kaiser, nachdem dieser Rom eingenommen hatte. Damit begann ein Schisma, das bis kurz nach dem Tod Wiberts im Jahr 1100 andauerte.


title: Gregor VII.

text: Während Kaiser Heinrich und der neue Papst gemeinsam im Lateran residierten, verschanzte sich Gregor in der Engelsburg. Nachdem die Normannen die Stadt erobert hatten und brandschatzend durch die Straßen gezogen waren, wurde Gregor von der stadtrömischen Bevölkerung vertrieben. Er verließ Rom mit kleinem Gefolge und zog sich nach Salerno zurück.


title: Gregor VII.

text: Die Regierung Gregors erschöpfte sich nicht in der Austragung des Investiturstreites, der Italienpolitik und der Abwehr byzantinischer und arabischer Angriffe. Vielmehr hatte sie auch für die skandinavische Kirche große Bedeutung. Seine Politik verfolgte das Ziel, die Landeskirchen zu stärken und allmählich vom Missionsstatus, gemäß dem sie dem Erzbistum Hamburg-Bremen unterstanden, zu emanzipieren. In seinen Briefen an die dortigen Könige bat er um Entsendung von Bischöfen oder gelehrten Klerikern, die ihn über die tatsächlichen Verhältnisse vor Ort unmittelbar unterrichten könnten. Ebenso unterhielt Gregor rege briefliche Kontakte mit osteuropäischen Königen und Fürsten. Bei diesen Initiativen ging es ihm auch um die Stärkung der Kurie als Zentralgewalt. Sie sollte das jurisdiktionelle Zentrum der Weltkirche und prägende Zentrum der Völker werden. Ihm schwebte als Fernziel eine selbständige Kirchenorganisation in allen drei nordischen Reichen vor, die vom Deutschen Reich und der Reichskirche unabhängig unmittelbar an den Papst gebunden sein sollte. Dabei übersah er jedoch, aus heutiger Sicht ideologisch und machtpolitisch übermotiviert, dass seine radikalen Methoden und sein Anspruch der Suprematie (Vorrangstellung) der geistlichen Gewalt gegenüber der weltlichen Macht der Laien empfindlich in Bereiche vordrang, die sich längst mit eigenen Ansprüchen gleichberechtigt neben der römischen und kirchlichen Gewalt zu emanzipieren versucht hatten.


title: Gregor VII.

text: Die Regierung Gregors war erstmals unmittelbar von dem das Hochmittelalter bestimmenden Gegensatz zwischen Papst und Kaiser geprägt, der letztlich erst in den Zeitaltern der Renaissance, der Reformation und der Aufklärung gelöst wurde und zu der im ursprünglich christlich geprägten Westen heute geläufigen Trennung von Kirche und Staat führte. Unter Gregor VII. erreichte der Anspruch des Papsttums auf weltliche und geistliche Führung der Christenheit (siehe Papstprimat) seinen Höhepunkt, insbesondere durch den Dictatus Papae von 1075.


title: Gregor VII.

text: Am 25. Mai 1085 starb Gregor VII. in Salerno, ohne seine Überzeugungen preisgegeben zu haben. Seine Grabinschrift lautet: . Als Kehrseite zum bitteren Anklang dieser Worte waren diese auch als Ausdruck seiner selbstbestimmten Heilszuversicht zu verstehen. Die Inschrift spielt an auf : „Du liebst das Recht und hasst das Unrecht, darum hat Gott, dein Gott, dich gesalbt mit dem Öl der Freude wie keinen deiner Gefährten.“ Noch auf dem Sterbebett soll er den Anwesenden zwei Wunschnachfolger benannt haben: Erzbischof Hugo von Lyon und den Abt Desiderius von Montecassino, der in Salerno selbst anwesend war und ihm als Viktor III. schließlich auf den Papstthron folgen sollte.


title: Gregor VII.

text: 1606 wurde Gregor VII. von Papst Paul V. heiliggesprochen. Die Kanonisation erklärt sich wohl auch aus der propagandistischen Stärkung der damaligen Strömung der Gegenreformation. Sein Todestag ist ein (nicht gebotener) Gedenktag (25. Mai) der katholischen Kirche.


title: Gregor VII.

text: Nur wenige Kirchen tragen das Patrozinium Gregors VII. Nachdem im Bismarckschen Kulturkampf zum 800. Jahrestag von Canossa 1877 auf dem Großen Burgberg in Bad Harzburg die Canossasäule errichtet worden war („Nach Canossa gehen wir nicht!“), erhielt der erste nachreformatorische katholische Kirchenneubau der Region in Bad Harzburg-Bündheim 1880 den Namen St. Gregor VII.


title: Mars Science Laboratory

text: Mars Science Laboratory (kurz MSL) ist eine NASA-Mission im Rahmen des Flagship-Programms, die den Mars hinsichtlich seiner aktuellen und vergangenen Eignung als Biosphäre erforscht. Hierzu wurde auf der Oberfläche ein weitgehend autonomer Rover mit dem Namen Curiosity ( für ‚Neugier‘) abgesetzt, der mit zehn Instrumenten zur Untersuchung von Gestein, Atmosphäre und Strahlung ausgerüstet ist. Zu deren Analyse kommen neben einer großen Zahl unterschiedlicher Spektrografen auch Kameras und meteorologische Instrumente zum Einsatz, welche die Messdaten für die Auswertung zur Erde schicken. Mit einer Masse von 900 kg und der Größe eines kompakten Kleinwagens war "Curiosity" bis zur Landung von "Perseverance" im Februar 2021 das schwerste von Menschen geschaffene Objekt auf der Marsoberfläche und löste die Viking-Tochtersonden mit je knapp 600 kg ab.


title: Mars Science Laboratory

text: Die Technik wurde auf Basis der Erfahrungen mit den beiden Mars Exploration Rovern entwickelt und verfügt in allen Bereichen über deutlich mehr Leistung. Zusätzlich sind noch einige Innovationen eingeflossen, besonders im Bereich seines Landesystems (sanftes, gezieltes Aufsetzen statt ungenauer Airbag-Aufschlaglandung). Des Weiteren erhielt "Curiosity" für seine Energieversorgung Radionuklidbatterien anstatt wetterabhängiger Solarzellen.


title: Mars Science Laboratory

text: Am 26. November 2011 startete die Sonde an Bord einer Atlas-V-Trägerrakete von der Cape Canaveral Air Force Station aus; die Landung auf dem Mars wurde am 6. August 2012 bestätigt.


title: Mars Science Laboratory

text: Kurz nach der Landung begann "Curiosity", die ersten Bilder zur Erde zu senden und arbeitet seit Sols.


title: Mars Science Laboratory

text: Zum ersten Mal wurde die Mission 2003 in einem Dokument mit dem Namen „New Frontiers in the Solar System: An Integrated Exploration Strategy“ erwähnt, das von den National Academies veröffentlicht wurde und Kosten im Bereich von 325 bis 650 Millionen US-Dollar nannte. Im April 2004 veröffentlichte die NASA einen Aufruf an die Wissenschaftsgemeinde, Ideen und Konzepte für die wissenschaftlichen Instrumente des Mars Science Laboratory vorzulegen. Am Ende des Jahres testete Aerojet ein altes Reserve-Triebwerk aus dem Viking-Programm, um erste Daten für die Konstruktion einer verbesserten Version für die Abstiegsstufe zu erhalten. Kurz darauf wurden acht Konzepte aus den Antworten auf den Aufruf vom Frühjahr zur Integration und weiteren Entwicklung ausgewählt. Im Mai 2006 fand der erste Workshop zur Bestimmung des Landeortes für den Rover statt. Anschließend passierte das Projekt das Preliminary Design Review, was zur Freigabe von 1,63 Mrd. US-Dollar für die Entwicklung führte, und im Juni 2007 wurde das abschließende Critical Design Review bestanden.


title: Mars Science Laboratory

text: Im November 2008 waren die Entwicklung und Integration der meisten Systeme fast abgeschlossen, und die Testphase begann. Kurz darauf wurde jedoch klar, dass der ursprüngliche Starttermin im Oktober 2009 nicht mehr einzuhalten war, weswegen er auf Ende 2011 verlegt wurde. Grund hierfür waren technische Probleme, die nicht schnell genug gelöst werden konnten, als dass man noch rechtzeitig alle vorgesehenen Tests hätte absolvieren können. Betroffen waren insbesondere die Aktoren, die zu großen Teilen neu entworfen werden mussten. Diese Verzögerung erhöhte die Missionskosten um weitere 400 Mio. US-Dollar auf insgesamt 2,2 Mrd. Dollar, wobei diese Zahl bis zum Start auf 2,5 Mrd. Dollar anwuchs.


title: Mars Science Laboratory

text: Am 27. Mai 2009 wurde schließlich der offizielle Name des Rovers der Mission bekanntgegeben: "Curiosity". Zuvor war ein öffentlicher Wettbewerb zur Namensgebung ausgeschrieben worden, den die Sechstklässlerin Clara Ma mit diesem Namensvorschlag und einem kurzen Aufsatz zu dessen Bedeutung für sich entschied. Am 22. Juni 2011 verließ das Mars Science Laboratory nach abschließenden Tests die Werkshallen des JPL in Kalifornien und wurde mit einer C-17 der United States Air Force zum Kennedy Space Center geflogen, wo die letzten Vorbereitungen für den Start und die Integration mit der Atlas-V-Trägerrakete stattfanden.


title: Mars Science Laboratory

text: Am 22. Juli 2011 wurde nach über fünfjähriger Suche bekanntgegeben, dass die Wahl auf den Gale-Krater als Landeort gefallen war.


title: Mars Science Laboratory

text: Das übergeordnete, allgemeine Ziel von "Curiosity" ist die Untersuchung, ob der Mars aktuell oder in der Vergangenheit in der Lage war, Leben zu beherbergen.


title: Mars Science Laboratory

text: Folgende Zeichnung illustriert den Aufbau des Mars Science Laboratory und bietet einen kurzen Überblick über die Funktionen der einzelnen Komponenten.


title: Mars Science Laboratory

text: Die folgende Abbildung bietet einen Überblick über das Kommunikationssystem des Mars Science Laboratory.


title: Mars Science Laboratory

text: Das Mars Science Laboratory wurde während der Wegstrecke von der Erde bis zum Mars vom Marschflug-Modul gesteuert, das auf der Kapsel montiert war. Das Modul war ringförmig mit einem Durchmesser von vier Metern und wies inkl. Treibstoff eine Masse von 600 kg auf. Es bestand aus Aluminium und wurde durch mehrere Verstrebungen stabilisiert. Auf der Oberfläche des Rings waren zwölf einzelne Solarzellen zur Energieversorgung angebracht, die bei einer Effizienz von 28,5 % dafür ausgelegt waren, am Ende der Mission (kurz vor dem Eintritt der Kapsel in die Marsatmosphäre) noch mindestens 1 kW elektrische Leistung zu produzieren. Um bei sehr energieintensiven Operationen genügend Leistung abrufen zu können, waren außerdem mehrere Lithium-Ionen-Akkumulatoren vorhanden. Darüber hinaus war das Modul mit den Batterien der Abstiegsstufe und dem Energieversorgungssystem von "Curiosity" verbunden, so dass die Möglichkeit bestand, bei Problemen im Flug die Stromversorgung neu zu organisieren.


title: Mars Science Laboratory

text: Während des Marschfluges war das MSL spinstabilisiert mit einer Drehzahl von 2 min um die Symmetrieachse. Zur Ermittlung der Lage im Raum wurden ein Sternsensor und einer von zwei Sonnensensoren eingesetzt. Ersterer beobachtete mehrere dynamisch ausgewählte Leitsterne, der Sonnensensor benutzte ausschließlich die Sonne als Referenzpunkt. Das System war redundant ausgelegt, damit die Sicherheit der Mission erhöht werden konnte. Zur Steuerung der Spinstabilisierung und zur Durchführung von Bahnmanövern dienten acht Schubdüsen, die mit Hydrazin-Treibstoff betrieben wurden. Dieser befand sich in zwei kugelförmigen Tanks aus Titan.


title: Mars Science Laboratory

text: Da die Radionuklidbatterie von "Curiosity" beständig große Mengen Wärme abgab (Details siehe Energieversorgung), musste diese aus dem Inneren der Kapsel abgeführt werden, damit eine Überhitzung vermieden werden konnte. Daher besaß das Marschflug-Modul insgesamt zehn Radiatoren, welche die Wärme in den Weltraum abstrahlten. Es handelte sich hierbei um einfache Metallflächen, die gut sichtbar an den Seiten des Moduls angebracht waren. Über eine komplexe Rohrleitung und eine Pumpe bildeten sie einen Kühlmittelkreislauf mit der Radionuklidbatterie des Rovers. Einige Komponenten (z. B. die Batterien und Akkumulatoren) wurden auf diesem Wege auch gezielt beheizt, damit sie vor Kälteschäden bewahrt werden konnten. Mehrere Temperatursensoren sorgten hierbei für die automatische Einstellung des Kühl- bzw. Heizsystems.


title: Mars Science Laboratory

text: Das Marschflug-Modul selbst enthielt zwar keine eigenen Kommunikationssysteme, es besaß allerdings die „Medium Gain Antenna“ (MGA), die an den Sende-Empfangskomplex der Abstiegsstufe über Schalter angeschlossen werden konnte. Über diese Hornantenne wurde während des Marschfluges und der ersten Landephase ein Großteil der Kommunikation abgewickelt. Da die MGA eine mittelstark ausgeprägte Richtwirkung aufwies, musste sie zumindest grob auf die Erde ausgerichtet werden, um eine gute Verbindungsqualität zu erreichen. Im Gegenzug bot diese Eigenschaft eine höhere Datenrate bei gleicher Sendeleistung im Vergleich zu einfachen, rundstrahlenden Antennen wie z. B. der PLGA. Bei optimaler Ausrichtung betrug der Antennengewinn etwa 18 Dezibel, wobei entweder links- oder rechtsdrehend polarisierte Signale übertragen werden konnten. Gesendet wurde bei 8401 MHz mit einer Datenrate von bis zu 10 kBit/s, der Empfang fand mit etwa 1,1 kBit/s bei 7151 MHz statt.


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text: Die 731 kg schwere Kapsel, hergestellt von Lockheed Martin, schützte den Fallschirm, die Abstiegsstufe und den Rover "Curiosity" vor den Einflüssen des offenen Weltraums und vor den harschen Bedingungen während des Eintritts in die Marsatmosphäre. Die Struktur war in Wabenkernbauweise ausgeführt, in der zwei CFK-Platten von einem Aluminium-Wabenkern gestützt wurden. Auf der Oberfläche befand sich ein dünner ablativer Hitzeschild, der aus einer korkartigen, siliziumbasierten Verbindung bestand. Hierbei handelte es sich um die letzte Version einer Familie von Werkstoffen, deren Wurzeln bis auf die Viking-Sonden zurückgehen und zuletzt bei der Stardust- und Genesis-Mission verwendet wurden.


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text: Um im Weltraum und während des Eintritts in die Marsatmosphäre Steuermanöver durchführen zu können, verfügte die Kapsel über acht kleine Triebwerke (jeweils paarweise angeordnet) und acht je 25 kg schwere Ballastgewichte aus Wolfram. Während des Marschfluges sorgten die Wolframgewichte für die Übereinstimmung von Rotations- und Symmetrieachse. Während des Eintritts wurden sie ausgestoßen, um den Schwerpunkt zu verändern, was wiederum Einfluss auf den Anstellwinkel hatte. Die Triebwerke, die einen Schub von bis zu 267 Newton entwickeln konnten, wurden nur zur Kontrolle der Rotation und Ausrichtung genutzt, sie dienten nicht der Abbremsung.


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text: Auf dem oberen Teil der Kapsel befand sich der Behälter für den Fallschirm, mit dem die Kapsel im unteren Teil der Atmosphäre weiter abgebremst wurde. An der Halterung waren mehrere Antennen zur Kommunikation angebracht. Der Fallschirm maß ca. 16 m im Durchmesser und erreichte mit seinen 80 Befestigungsseilen eine Länge von über 50 m. Die Fallschirmhalterung war flexibel konstruiert und konnte so die Bewegung und die Vibrationen des Schirms zu einem gewissen Teil ausgleichen. Der Fallschirm war ausgelegt für einen Einsatz beim Unterschreiten der Mach-2-Grenze und eine Bremskraft von bis zu 289 kN.


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text: Den untersten Teil der Kapsel bildete ein ablativer Hitzeschild, der alle anderen Komponenten vor den sehr hohen Temperaturen (bis zu 2000 °C) beim Eintritt in die Marsatmosphäre schützte. Mit einem Durchmesser von 4,57 m war es bis dato der größte Hitzeschild, der je für eine Forschungsmission gebaut wurde. Die Kacheln des Schildes bestanden aus einem noch relativ neuen Material, das als „Phenolic Impregnated Carbon Ablator“ (PICA) bezeichnet wird und bis jetzt nur bei der Stardust-Mission verwendet wurde. Es basiert auf einer Kohlenstoff-Phenol-Verbindung, die ein besonders gutes Verhältnis von Schutzwirkung zu Masse aufweist. Der Schild war für eine thermische Belastung von 216 W/cm² ausgelegt, eine Scherung von bis zu 540 Pa und einen Staudruck beim Flug durch die Atmosphäre von etwa 37 kPa.


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text: Der Hitzeschild enthielt auch sieben Druck- und Temperaturmesser. Diese sollten die Belastungen des Schildes während des Eintritts mit hoher Genauigkeit aufzeichnen. Die Daten sind für die Konstrukteure von großer Wichtigkeit, da man die Schilde aktuell nach den Ergebnissen von Simulationen konstruiert. Diese sind allerdings auf die Atmosphäre der Erde optimiert und nicht auf die des Mars, die über hundertmal dünner ist und zu 95 % aus Kohlendioxid besteht. Daher addierte man große Sicherheitsaufschläge auf die Simulationsergebnisse, um die Mission abzusichern, was allerdings erhebliche Mengen an Nutzlastmasse verbrauchte. Die neuen Daten aus dem MSL-Eintritt sollen diese Aufschläge eliminieren oder zumindest stark senken, damit man so die wissenschaftliche Nutzlast zukünftiger Marsmissionen steigern kann.


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text: Die Kapsel enthielt wie das Marschflugmodul kein eigenes Kommunikationssystem, besaß allerdings drei Antennen im Bereich der Fallschirmhalterung. Im X-Band waren zwei baugleiche Modelle vorhanden, die „Parachute Low-Gain Antenna“ (PLGA) und die „Tilted Low Gain Antenna“ (TLGA), welche für einen Teil der Kommunikation während des Marschfluges zuständig waren. Beide unterschieden sich lediglich durch ihre Position an der Struktur, wobei sie so angeordnet waren, dass sie die toten Winkel der anderen Antenne füllen konnten. Die Richtwirkung der Konstruktion war sehr gering, so dass keine genaue Ausrichtung nötig war, was allerdings eine geringe Datenrate bedingte. Der Antennengewinn schwankte zwischen 1 und 5 dB, da es durch die Fallschirmhalterung zu erheblichen Reflexionseffekten kam. Zu Beginn der Mission (nahe der Erde) konnten Daten noch mit 1,1 kBit/s empfangen und mit 11 kBit/s gesendet werden, mit zunehmender Entfernung sank die Datenrate jedoch kontinuierlich bis auf wenige Dutzend Bit/s ab.


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text: Während der ersten Landephase fand die UHF-Kommunikation über die „Parachute UHF Antenna“ (PUHF) statt. Hierbei handelte es sich um eine Anordnung von insgesamt acht kleinen Patchantennen, die rundherum an der äußeren Verkleidung der Fallschirmhalterung angebracht waren. Hierdurch ergab sich ein im Vergleich zur PLGA und TLGA sehr stabiles, omnidirektionales Abstrahl- und Empfangsverhalten, so dass auch bei extremen Fluglagen Daten mit ausreichender Geschwindigkeit übertragen werden konnten. Diese Konstruktion wurde bereits beim Mars-Lander Phoenix erfolgreich erprobt. Der Antennengewinn lag zwischen −5 und +5 dB, wobei eine Datenrate von mindestens 8 kBit/s erreicht wurde.


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text: Die weitere Abbremsung nach der Abtrennung des Fallschirms etwa 1800 m über dem Grund erfolgte durch die acht Triebwerke der Abstiegsstufe, die jeweils paarweise montiert waren. Das Design basierte auf den Bremstriebwerken der Viking-Lander, wobei die verwendeten Materialien und Steuersysteme dem aktuellen Stand der Technik angepasst wurden. Jedes Triebwerk konnte 0,4 bis 3,1 kN Schub generieren und erzielte dabei einen spezifischen Impuls von bis zu 221 s. Zudem war auch ein Betrieb mit sehr geringer Leistung möglich (1 % des möglichen Treibstoffflusses), um die Triebwerke aufzuwärmen und deren Ansprechverhalten zu verbessern. Der Treibstoffverbrauch betrug im Schnitt etwa 4 kg pro Sekunde, bei einem Vorrat von 390 kg. Zur Energieversorgung der Stufe wurden zwei Li-FeS Thermalbatterien verwendet.


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text: Um die Sinkgeschwindigkeit und Entfernung zum Boden korrekt zu berechnen, besaß die Abstiegsstufe ein eigenes Radarsystem, das an einem separaten Ausleger montiert war und den Namen „Terminal Descent Sensor“ (TDS) trug. Es bestimmte diese Parameter ab einer Höhe von 4 km und einer Geschwindigkeit von unter 200 m/s. Hierzu wurde das im Ka-Band (36 GHz) gesendete 12 W starke Peilsignal über sechs kleine Antennen abgestrahlt, die einen Öffnungswinkel von je 3° besaßen. Durch diese Anordnung konnte das Navigationssystem die Bewegung in allen drei Achsen präzise errechnen, was für den Einsatz des SkyCranes unabdingbar war. Das System wog 25 kg und benötigte während des aktiven Betriebs 120 W elektrische Leistung.


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text: Der bemerkenswerteste Teil der etwa 2,4 Tonnen schweren Abstiegsstufe war der sogenannte SkyCrane-Komplex. Dieser wurde etwa 20 Meter über der Marsoberfläche aktiviert und ließ "Curiosity" an mehreren etwa acht Meter langen Seilen wie bei einem Baukran auf die Oberfläche hinab. Dieses neue Verfahren ermöglichte gegenüber der sonst üblichen Airbag-Methode das sichere Aufsetzen des schweren Rovers auch auf ungünstigem Terrain und verringerte die Anforderungen an dessen Erschütterungsresistenz erheblich (Sinkgeschwindigkeit: 0,75 m/s statt ca. 12 m/s bei den MER-Rovern oder etwa 29 m/s bei Beagle 2). Die Aufprallenergie war so gering, dass das Fahrwerk diese komplett absorbieren konnte, wodurch keine zusätzlichen Landevorrichtungen nötig waren, wie etwa spezielle stoßgedämpfte Beine, wie sie zum Beispiel bei den Viking-Landern eingesetzt wurden. Das Aufsetzen des Rovers wurde über Kraftsensoren erfasst, da der Zug auf die Seile beim Aufsetzen auf den Boden deutlich nachlässt. Durch diese Messungen konnte auch festgestellt werden, ob "Curiosity" schräg oder gerade auf dem Untergrund aufsetzte. Nachdem der Rover sicher auf der Marsoberfläche stand, wurden die Seile pyrotechnisch gekappt, und die Abstiegsstufe erhöhte nochmals die Triebwerksleistung, um in etwas über hundert Metern Entfernung von "Curiosity" eine Bruchlandung auszuführen. Der Absetzvorgang bis zum Aufsetzen des Rovers dauerte insgesamt 13 Sekunden.


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text: Die Abstiegsstufe war zusammen mit dem Rover selbst der einzige Teil, der über ein eigenes Kommunikationssystem verfügte. Konkret stand der Stufe im Bereich des X-Bands ein Transmitter, genannt „Small Deep Space Transponder“ (SDST), zur Verfügung. Hierbei handelte es sich um eine Weiterentwicklung der Version, die schon bei den Mars Exploration Rovern verwendet wurden. Die beiden wesentlichen Verbesserungen waren eine erhöhte Signalstabilität bei Temperaturschwankungen und ein wesentlich geringerer Leck-Effekt. Der SDST war für die Kommunikation während des gesamten Marschfluges und der Landephase verantwortlich. Im Rover befindet sich ein baugleiches Modell, das allerdings erst nach der Landung aktiv wurde. Signale konnten bis zu einer Schwelle von −70 dBm empfangen werden, die Bandbreite war, je nach Signalstärke und Einstellung, auf 20 bis 120 Hertz ausgelegt. Die Datenrate konnte durch die Elektronik in Abhängigkeit von der Signalqualität automatisch zwischen 8 und 4000 Bit pro Sekunde eingestellt werden. Das System wog 3 kg und benötigte bis zu 15 W Leistung.


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text: Da die Signale des SDST für den Versand von Daten zu schwach waren, wurden diese zuerst vom sogenannten „Traveling Wave Tube Amplifier“ (TWTA) verstärkt. Kernelement war eine Wanderfeldröhre, wobei das Design eine Abwandlung des MRO-Verstärkers war. Der TWTA benötigte bis zu 175 W elektrische Leistung und hatte eine Sendeleistung von bis zu 105 W. Das System war gegen Unter- und Überspannungsschäden geschützt und wog 2,5 kg.


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text: In der Endphase der Landung, nach der Trennung von der Kapsel, sorgte die „Descent Low Gain Antenna“ (DLGA) für eine Verbindung mit der Bodenstation auf der Erde. Hierbei handelte es sich allerdings eher um einen offenen Hohlleiter als um eine spezielle Antenne. Dies war nötig, da es sich hier auch um das Signalverbindungsstück zwischen Abstiegsstufe und den Antennen der höheren Stufen handelte. Somit verhielt sich die Antenne solange als normaler Hohlleiter, bis die Trennung von der Kapsel erfolgte und so das Ende freigelegt war. Der Antennengewinn konnte zwischen −5 und +8 dB schwanken, da es je nach Fluglage zu vielfältigen Reflexionen und Interferenzen an den nahen Geräteteilen kam. Die Masse der „Antenne“ betrug 0,45 kg.


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text: Nach Abtrennung der Kapsel ging für das UHF-Kommunikationssystem der Kontakt zur PUHF-Antenne verloren, so dass anschließend die „Descent UHF Antenna“ (DUHF) eingesetzt wurde, damit die Datenverbindung in diesem Frequenzband aufrechterhalten werden konnte. Der Antennengewinn war aufgrund von Reflexionen und Interferenzen an der Sonde extrem volatil, mit einer Schwankung zwischen −15 und +15 dB.


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text: Im Gegensatz zu früheren Rover-Missionen auf dem Mars wird "Curiosity" statt mit den üblichen Solarzellen mit einer Radionuklidbatterie betrieben, die als „Multi-Mission Radioisotope Thermoelectric Generator“ (MMRTG) bezeichnet wird. Diese Lösung ist unabhängig vom Wetter, bietet eine stabile thermische Umgebung für die Systeme im Rover und sorgt für höhere Mobilität. Zudem ist die Konstruktion leichter als ein Solarpanel mit gleicher Leistung, so dass mehr Raum für wissenschaftliche Instrumente bleibt. Die 43 kg schwere Batterie enthält 4,8 kg Plutoniumdioxid, das durch den α-Zerfall des enthaltenen Plutonium-Isotops Pu (Halbwertzeit: 87,7 Jahre) anfänglich 2000 W Wärmeleistung abgibt. Diese Wärme wird mittels TeSbGeAg- und PbTe-Thermoelementen in 110 W elektrische Leistung umgewandelt, was einer Effizienz von rund 6 % entspricht. Die Energieversorgung ist für mehr als das Siebenfache der primären Missionszeit ausgelegt. Die erzeugte Gleichspannung liegt bei 28 V, was auch der Spannung des Bordnetzes entspricht. Ein Teil der entstehenden Wärme wird auch verwendet, um das Innere des Rovers auf einer optimalen Betriebstemperatur zu halten. Da die Thermoelemente seit ihrer Herstellung kontinuierlich große Mengen Wärme abgeben, wurde der MMRTG erst wenige Tage vor dem Start an dem dafür vorgesehenen Trägersystem am Heck von "Curiosity" angebracht. Zu diesem Zeitpunkt befand sich der Rover bereits innerhalb der Kapsel und auf der Atlas-V-Rakete, so dass das Einsetzen in der "Vertical Integration Facility" (VIF) stattfinden musste.


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text: Die von Boeing entworfene Konstruktion basiert äußerlich auf der SNAP-19-Batterie, die bereits bei Pioneer 10/11 und Viking 1/2 erfolgreich zum Einsatz kam. Im Inneren werden jedoch acht „General Purpose Heat Source“-Kapseln (GPHS) verwendet, die das gesamte radioaktive Material enthalten und die benötigte Wärme liefern. Diese gelten ebenfalls als erprobt, da sie schon bei den Sonden Cassini-Huygens, Galileo, Ulysses und New Horizons verwendet wurden.


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text: Da das enthaltene Plutonium hochgradig radioaktiv und giftig ist, wurde ein mehrschichtiges Sicherheitskonzept implementiert, um dessen Freisetzung bei einem Fehlstart der Rakete zu verhindern. Die Plutoniumdioxid-Keramik zerfällt bei mechanischer Belastung nicht zu feinem Staub, sondern in größere Bruchstücke, die eine Aufnahme von Radionukliden über die Atmung in die Lunge verhindern. Außerdem kann das Material der Hitze beim Wiedereintritt widerstehen, ohne zu verdampfen, und reagiert chemisch kaum mit anderen Stoffen wie Luft oder Wasser. Innerhalb der Batterie ist die Plutoniumkeramik in acht einzelnen Kapseln untergebracht, die alle über einen eigenen Hitzeschild und aufprallsicheres Gehäuse verfügen. Innerhalb dieser Kapseln ist die Keramik von mehreren Lagen unterschiedlicher Materialien umgeben (darunter Iridium und Graphit), die durch ihren hohen Schmelzpunkt und ihre große Resistenz gegenüber Korrosion den Austritt radioaktiver Stoffe nach einem Aufschlag verhindern sollen.


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text: Die NASA gab die Wahrscheinlichkeit eines Unfalls mit Freisetzung von Radioaktivität mit 0,4 % an. In diesem Fall sollte die individuelle Belastung mit Radioaktivität im Startgebiet jedoch nur bei 0,05–0,10 Millisievert liegen (entspricht etwa einer Röntgenuntersuchung des Kiefers). Bei vergangenen Fehlstarts mit geschützten amerikanischen Radionuklidbatterien (ALSEP und Nimbus B1) erwiesen sich die Schutzmaßnahmen jedoch als so zuverlässig, dass überhaupt keine freiwerdende Radioaktivität festgestellt werden konnte.


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text: Dennoch gab es Kritik an diesem Energieversorgungskonzept, da eine Verteilung von Pu bei einem Fehlstart nicht ausgeschlossen werden konnte.


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text: Um auch mehrere energieintensive Systeme, wie zum Beispiel das SAM-Instrument, für einen kurzen Zeitraum parallel betreiben zu können, verfügt "Curiosity" über zwei zusätzliche Lithium-Ionen-Akkumulatoren. Diese besitzen eine Kapazität von jeweils 42 Amperestunden, liefern eine Ausgangsspannung von 28 V und sind für mehrere Ladezyklen pro Marstag ausgelegt.


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text: Die Datenverarbeitung des Rovers findet im sogenannten „Rover Compute Element“ (RCE) statt, von dem eine baugleiche Reserve-Einheit vorhanden ist. Der zentrale Bestandteil eines RCE ist ein RAD750-Prozessor von BAE Systems, der eine Taktrate von 200 MHz aufweist und etwa 400 Millionen Instruktionen pro Sekunde verarbeiten kann. Der Prozessor, der sich in einem CCGA-Gehäuse befindet, ist für eine Gesamtstrahlendosis von einem Mrad spezifiziert und kann innerhalb einer sehr großen Temperaturspanne (−55 °C bis 125 °C) arbeiten. Darüber hinaus ist seine Struktur, die eine Breite von 150 nm aufweist, gegen den Latch-Up-Effekt immun. Zur Speicherung von Daten steht ein Arbeitsspeicher mit einer Größe von 256 MB, ein Flash-Speicher mit 2 GB und ein EPROM mit 256 kB zur Verfügung, wobei alle Teile fehler- und strahlungstolerant ausgelegt sind. Als Betriebssystem kommt VxWorks zum Einsatz, das über 130 Threads verwaltet. Insgesamt wurden 2,5 Millionen Zeilen C-Code für die Missionssoftware geschrieben.


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text: Zur Kommunikation mit der Bodenstation auf der Erde verfügt "Curiosity" über zwei Kommunikationskomplexe. Einer arbeitet im UHF-Band (0,4 GHz) und ist für den Empfang von Steuerkommandos und das Senden von Statusdaten zuständig, der andere Komplex arbeitet im X-Band (7–8 GHz) und sorgt für die Übertragung von wissenschaftlichen Daten mit hohem Datenvolumen (bis zu 250 Mbit pro Tag) während der Primärmission. In der Marschflugphase ergänzte es das X-Band-System in seiner Rolle. Dies ist auch der Fall, wenn keine direkte Sichtverbindung zur Erde besteht oder wenn sich der Rover aufgrund eines Systemfehlers im sicheren Modus befindet.


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text: Das UHF-System verfügt über zwei redundante Transmitter, genannt „Electra Lite Transponder“ (ELT), welche alle Bauteile für die Verarbeitung und Erzeugung von Funksignalen enthalten (Verstärker, Oszillator, Transponder etc.). Hierbei handelt es sich um eine leichtere und weniger leistungsfähige Variante des Systems, welches schon beim Mars Reconnaissance Orbiter zum Einsatz kam. Die Datenrate beim Senden, welche automatisch in Abhängigkeit von der Signalqualität von der Elektronik gewählt wird, beträgt bis zu 2 Mbit/s, beim Empfang bis zu 256 kBit/s. Jeder Transmitter wiegt 3 kg und benötigt bis zu 96 W elektrische Leistung.


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text: Die „Rover UHF Antenna“ (RUHF) ist die primäre Antenne von "Curiosity" zur Übertragung wissenschaftlicher Daten an die Bodenstation auf die Erde. Hierbei dient das UHF-Kommunikationssystem des Mars Reconnaissance Orbiters als Relaisstation. Dieser empfängt die Signale von "Curiosity", verarbeitet diese und überträgt sie dann über ein Hochleistungssendesystem im X-Band an die Antennen des Deep Space Network auf der Erde. Wäre der Mars Reconnaissance Orbiter beim Eintreffen des Rovers nicht mehr funktionsfähig gewesen, hätte Mars Odyssey als Relais verwendet werden können, wobei die Datenrate etwas geringer ausgefallen wäre. Darüber hinaus ist auch das UHF-System der ESA-Sonde Mars Express in der Lage, mit "Curiosity" zu kommunizieren, allerdings ist dies nur kurzzeitig während eventueller Notsituationen vorgesehen. Die RUHF ist als Wendelantenne ausgeführt und erreicht aufgrund ihrer schwachen Richtwirkung in einem großen Winkelbereich einen Antennengewinn von etwa 3 bis 6 dB. Daten werden bei 437 MHz empfangen, gesendet wird bei 401 MHz.


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text: Im Bereich des X-Bands steht "Curiosity" ein Transmitter, genannt „Small Deep Space Transponder“ (SDST), zur Verfügung, welcher baugleich zu dem in der Abstiegsstufe ist. Der SDST an Bord von "Curiosity" wird normalerweise nicht für die Kommunikation während des Marschfluges verwendet, da die Signale bedeutend schwächer sind als die der Abstiegsstufe. Sollte der SDST oder Verstärker dieser Stufe jedoch ausfallen, kann das Sende-Empfangs-System des Rovers auch per Schalter an die Antennen der anderen Stufen angeschlossen werden. Allerdings wird das bereits um 85 % schwächere Signal durch diese Schaltung nochmals um 6 dB gedämpft, so dass die Datenrate um ein Vielfaches geringer ausfällt.


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text: Da die Signale des SDST für den Versand von Daten zu schwach sind, werden diese zuerst vom sogenannten „Solid State Power Amplifier“ (SSPA) verstärkt. Hierbei handelt es sich um einen Transistorverstärker (MESFET/HEMT-Kombination), dessen Design eine Weiterentwicklung der entsprechenden Systeme der Mars Exploration Rover ist. Er kann das Signal auf bis zu 15 W verstärken, wobei hierfür bis zu 62 W elektrische Leistung benötigt wird. Der Verstärker wiegt 1,4 kg, ist für Strahlendosen von bis zu 100 krad spezifiziert und wurde von General Dynamics hergestellt.


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text: Die HGA („High Gain Antenna“) sorgt für den Empfang von Kommandos und das Senden von Statusdaten im X-Band. Es handelt sich um eine Patchantenne mit sehr starker Richtwirkung, weswegen sie sehr präzise auf die Erde ausgerichtet werden muss. Allerdings lassen sich so trotz geringer Verstärkerleistung relativ hohe Datenraten erzielen. Sie misst 28 cm im Durchmesser und wiegt insgesamt 8 kg. Der Antennengewinn beträgt bei optimaler Ausrichtung im Sendebetrieb 26 dB, beim Empfang 21 dB. Bereits eine Fehlausrichtung von 8° führt zu einer Halbierung des Gewinns, bei mehr als 12° Abweichung ist keine Kommunikation mehr möglich. Die Datenrate beim Senden beträgt mindestens 160 Bit/s oder 800 Bit/s, je nach Größe der Empfangsantenne auf der Erde. Kommandos können typischerweise mit einer Rate von 190 Bit/s empfangen werden. Gesendet wird bei einer Frequenz von 8395 MHz, der Empfang findet bei 7183 MHz statt.


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text: Sollte es ein Problem mit der HGA geben (z. B. durch einen Defekt der Ausrichtungsmechanik), steht die sogenannte „Rover Low Gain Antenna“ (RLGA) als Reserve zur Verfügung. Diese besitzt praktisch keine Richtwirkung, was die Kommunikation aus fast jeder Lage heraus ermöglicht. Allerdings reduziert diese Eigenschaft die Datenrate sehr stark (bis auf wenige Bit pro Sekunde unter schlechten Bedingungen), so dass diese Antenne nur in Notfällen verwendet wird. Aufgrund des extrem schwachen Sendesignals können nur unter sehr guten Bedingungen überhaupt Daten an die Bodenstation gesendet werden (mit einigen Dutzend Bit pro Sekunde). Die RLGA ist im Wesentlichen ein offener Hohlleiter mit einem speziellen Aufsatz, so dass damit ein breites Antennendiagramm erzeugt werden kann.


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text: Zur Fortbewegung auf der Marsoberfläche kommen insgesamt sechs Räder zum Einsatz, die symmetrisch an zwei Rohrgestellen („Bogies“) befestigt sind, welche wiederum durch eine einzelne Achse im Schwerpunkt des Rovers miteinander verbunden sind. Als Material kommt bei dem Gestell Titan zum Einsatz, während die Räder aus Aluminium bestehen, welches auf der Oberfläche so dünn ist, dass es sich in etwa wie konventionelle Autoreifen aus Gummi verhält. Jedes Rad misst 51 cm im Durchmesser und weist eine Profiltiefe von etwa 1,3 cm auf. Rechteckige und quadratische Aussparungen ergeben pro Rad einen Morsecode, der später als Abdruck im Marsboden zu sehen sein wird und für Jet Propulsion Laboratory steht. (J . - - - P . - - . L . - . .) Pro Rad ist ein dedizierter, bürstenloser Gleichstrommotor vorhanden, der für insgesamt 45 Mio. Umdrehungen während der gesamten Mission ausgelegt ist. Gelenkt wird der Rover über die beiden Radpaare vorne und hinten, welche sich um 90° nach links oder rechts drehen können, wodurch sich "Curiosity" auch auf der Stelle um 360° drehen kann. Das Antriebssystem ist in der Lage, den Rover mit bis zu vier Zentimeter pro Sekunde fortzubewegen, und ermöglicht diesem, Neigungen von bis zu 45° (in alle Richtungen) sowie bis zu 75 cm hohe Hindernisse zu bewältigen. In der Praxis auf dem Mars werden diese Spezifikationen jedoch aus Sicherheitsgründen nicht voll ausgereizt, weswegen man von einer effektiven Geschwindigkeit von 0,15 bis 0,45 cm/s ausgeht, was einer Fahrstrecke von 100 bis 300 Metern pro Tag entspricht. Auch ist die Steuerungssoftware so programmiert, dass sie Neigungen von über 30° vermeidet. Um den Aufwand für das Bodenteam zu reduzieren, ist "Curiosity" mit einer Software ausgestattet, die autonom Hindernisse erkennen und umfahren kann. Hierdurch wird der Rover effektiv deutlich schneller, da nicht jeder Bewegungsbefehl von der Erde gesendet werden muss (Signallaufzeit: bis zu 40 Minuten). Zur Erfassung der benötigten Umgebungsdaten sind vier sogenannte „Hazard Avoidance Cameras“ (Hazcam) am unteren Teil des Rovers angebracht. Es handelt sich jeweils um ein Paar aus zwei Schwarz-Weiß-Kameras, die zusammen ein Sichtfeld von 120° abdecken und 3D-Aufnahmen anfertigen können. Somit kann die gesamte Umgebung bis in vier Meter Entfernung nach Hindernissen durchsucht werden.


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text: "Curiosity" besitzt einen etwa zwei Meter langen Roboterarm an seiner Frontseite, der die Bezeichnung „Sample Acquisition, Processing, and Handling“ (kurz „SA/SPaH“) trägt. Durch seine drei Gelenke ähnelt dessen Auslegung dem menschlichen System aus Schulter-, Ellbogen- und Handgelenk, wodurch er sehr beweglich ist (fünf Freiheitsgrade). Diese Eigenschaft wird benötigt, um einige Instrumente nahe an die zu untersuchenden Objekte heranzubringen. Außerdem verfügt der Arm an seinem Ende noch über ein Bohrsystem, eine Baggerschaufel, eine Bürste und ein Sieb mit verschiedenen Auffangbehältern. Durch diese Ausrüstung können auch tiefere Boden- und Gesteinsschichten für Analysen zugänglich gemacht werden. Die beiden wissenschaftlichen Instrumente, APXS und MAHLI, sind vom Gehäuse entkoppelt, so dass man Probleme durch die Vibrationen während des Bohrens vermeiden kann. Alle Vorrichtungen sind an einem drehbaren Kopfelement am Ende des Arms angebracht.


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text: Der wichtigste Teil des Arms ist der Bohrer an der Spitze. Dieser kann bis zu 5 cm tiefe Löcher in Felsen bohren, wobei das Material des Bohrkerns pulverisiert und zum CHIMRA Filtersystem gefördert wird. Neben der drehenden Bewegung wird der Bohrkopf nach dem Prinzip einer Schlagbohrmaschine bis zu 30-mal pro Sekunde gegen das Zielgestein gehämmert, damit dieses besser durchdrungen und zerkleinert werden kann. Hierbei kann die Einschlagsenergie zwischen 0,05 und 0,8 Joule liegen. Sollte sich ein Bit festfahren und nicht wieder herausgezogen werden können, so kann dieses abgetrennt und durch ein neues Bit ersetzt werden. Hierfür befinden sich zwei Reserve-Bits in entsprechenden Halterungen an der Vorderseite des Rovers. Das gesamte Bohrsystem ist für 81 Bohrvorgänge spezifiziert und kann in einem Temperaturbereich von +70 °C bis −70 °C arbeiten.


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text: Für die erste Aufbereitung der Bohrproben ist das „Collection and Handling for Interior Martian Rock Analysis“-System (CHIMRA) zuständig, welches sich am vorderen Ende des Arms befindet. Es kann mit Hilfe mehrerer Siebe Partikel größer als 150 µm oder 1000 µm (je nach Einstellung) aus der Probe entfernen und das übrig gebliebene Material in mehrere kleine Auffangbehälter leiten. Darüber hinaus ist eine Schaufel vorhanden, mit der loser Marsboden auch direkt ohne Bohrvorgang aufgenommen werden kann. Alle Fördervorgänge werden durch Drehen und Kippen des Arms ausgelöst, an einigen Stellen sind auch vibrierende Elemente untergebracht, damit man das Anhaften von Material im Inneren von CHIMRA vermeiden kann, da dieses nachfolgende Proben verunreinigen könnte.


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text: Da "Curiositys" Instrumente hochempfindlich bei der Detektion von organischen Substanzen sind, muss sichergestellt werden, dass die Messergebnisse nicht durch irdische Verunreinigungen oder Beschädigungen verzerrt werden. Daher befinden sich an der Vorderseite des Rovers fünf etwa faustgroße Behälter, die mit einer amorphen Siliciumdioxid-Keramik und einer kleinen Menge zweier Fluoraromaten gefüllt sind. Letztere können von den Instrumenten zwar wahrgenommen werden, kommen aber in der Natur gewöhnlicherweise nicht vor. Wenn der Keramikblock also angebohrt wird, können anhand von Differenzen zwischen erwarteten und tatsächlichen Messergebnissen Kontaminationen und Verluste innerhalb des Förder- und Analysesystems erfasst werden. Somit können auch ungewöhnliche Messergebnisse sicher als Fehler oder als Tatsache identifiziert werden.


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text: Ein auffälliges Merkmal von "Curiosity" ist der 1,1 Meter hohe Mast (auch als Remote-Sensing-Mast bezeichnet) an der vorderen linken Ecke des Chassis. Um Platz zu sparen, war er während des Marschfluges nach hinten geklappt und wurde erst nach der Landung in eine aufrechte Position gebracht. Der obere Teil, der fast alle Instrumente enthält, ähnelt in seiner Bewegungsfreiheit dem menschlichen Kopf, wobei er sich allerdings um 360° drehen kann. Folgende wissenschaftliche Instrumente sind am Mast angebracht:


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text: Für die Navigation und Orientierung kommen zu diesen Instrumenten noch zwei „Navigation Cameras“ (Navcams) hinzu. Hierbei handelt es sich um eine Anordnung von insgesamt vier identischen Schwarz-Weiß-Kameras mit einer Auflösung von effektiv je 1024 × 1024 Pixeln. Diese sind je paarweise rechts und links neben der MastCam angebracht und ermöglichen so die Anfertigung von 3D-Bildern. Es sind stets nur je eine Kamera rechts und links aktiv, die anderen beiden sind mit dem Reservecomputer verbunden und daher als Backup gedacht. Die Optik weist eine Brennweite von 15 mm, eine Blendenzahl von f/12 und eine Nahgrenze von 0,5 m auf. Zusammen mit dem CCD-Bildsensor erreicht die Konstruktion eine Auflösung von 0,82 mrad pro Pixel und ein Sichtfeld von 45°. Jede Kamera wiegt 220 g und benötigt im Betrieb etwa 2,2 W elektrische Leistung, wobei alle 5,4 Sekunden eine Aufnahme mit einer Belichtungszeit von bis zu 335 Sekunden gemacht werden kann.


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text: Bei der „Mast Camera“ (kurz „MastCam“) handelt es sich um einen Komplex aus zwei hochauflösenden Kameras, die am großen Mast von "Curiosity" befestigt sind. Mit ihnen sollen die Topologie, feine Oberflächenstrukturen und die Atmosphäre optisch im sichtbaren und nahem infraroten Spektrum untersucht werden. Zeitweise war die Verwendung von Zoomobjektiven im Gespräch, diese konnten aber nicht rechtzeitig einsatzreif gemacht werden, so dass die Brennweite fest eingestellt ist. Beide Kameras verwenden gleiche Bayer-Sensoren, die eine Auflösung von 1200 × 1200 Pixel (1,44 Megapixel) erreichen und in der Lage sind, 720p-Videos mit etwa 10 Bildern pro Sekunde aufzunehmen.


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text: Auch die Elektronik für die Verarbeitung und Zwischenspeicherung der Bilddaten ist baugleich. Sie beinhaltet je Kamera 8 GB Flash-Speicher, welcher Platz für circa 5500 unbearbeitete Bilder bietet. Diese können anschließend in Echtzeit entweder verlustfrei oder verlustbehaftet mit dem JPEG-Verfahren komprimiert werden. Die beiden Kameras unterscheiden sich nur hinsichtlich der verfügbaren Filter, dem Gesichtsfeld und der Brennweite. Letztere liegt bei der Mastcam-34 bei 34 Millimetern, bei der Mastcam-100 sind es 100 mm. Der Sichtbereich ist bei der Mastcam-34 mit 15° deutlich größer als bei der Mastcam-100, welche nur 5,1° erreicht. Beide Kameras können über einen Bereich von 2,1 m bis ins Unendliche fokussieren, womit die Mastcam-100 auf 2 m Distanz Strukturen mit einer Genauigkeit von bis zu 0,15 mm auflösen kann. Darüber hinaus ist ein Filtersystem vorhanden, das gezielte wissenschaftliche Analysen ermöglicht. Die einzelnen Filter sind auf einem Rad vor dem Bildsensor montiert und werden diesem je nach Bedarf durch Drehung vorgeschaltet. Jede Kamera verfügt über acht Filter, wobei die Mastcam-34 eher auf den sichtbaren, die Mastcam-100 eher auf den infraroten Bereich fokussiert ist. Der gesamte MastCam-Komplex wurde von Malin Space Science Systems entwickelt und gebaut.


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text: Der „Chemistry & Camera“-Komplex (kurz „ChemCam“) besteht aus einem leistungsstarken Laser, einem Spektrometer und einer speziellen Kamera. Diese Gerätekombination ist in der Lage, den Marsboden sowie Felsen und Geröll auf eine Entfernung von bis zu 7 Metern mit hoher Genauigkeit zu analysieren. Hierzu fokussiert man den Laser auf einen kleinen Punkt, um die dortige Materie stark zu erhitzen. So können zum einen die obersten Schichten des Objektes entfernt werden, zum anderen werden die entstehenden Gase und Plasmen durch das optische Spektrometer auf ihre Zusammensetzung hin untersucht. Ein Teil des Komplexes ist am Mast befestigt, so dass eine Vielzahl von Zielen in kurzer Zeit durch dessen gute Beweglichkeit analysiert werden kann. Die schnelle Identifizierung von Gesteinssorten ist somit auch die Primäraufgabe der ChemCam, so dass man interessante Ziele für genauere Untersuchungen mit anderen Instrumenten finden kann. Weitere Aufgaben sind die Analyse von Erosions- und Wettereffekten, die Erfassung von Eis- und Frostspuren sowie die schnelle Erkennung von Hydrogencarbonaten. Bei dem System handelt es sich um eine kooperative Entwicklung unter der Führung des Los Alamos National Laboratory und der CNES (Centre national d’études spatiales), der französischen Raumfahrtagentur mit Sitz in Toulouse.


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text: Der Komplex aus Laser und Spektrometer trägt die Bezeichnung „Laser-Induced Breakdown Spectrometer“ (LIBS) und ist für den wesentlichen Teil der Analyse zuständig. Bei dem Laser handelt es sich um eine wesentliche Innovation in der Raumfahrt, da solche Geräte zuvor entweder nur eine extrem geringe Reichweite aufwiesen oder nur zur Distanzmessung eingesetzt wurden. Der Laser generiert infrarote Pulse (1067 nm) mit einer Länge von 4,5 ns und einer Energie von bis zu 14 Millijoule auf der Probenoberfläche. Er wird stark fokussiert, wodurch eine Wärmeleistung von über 10 MW pro Quadratmillimeter erreicht wird. Diese Energie wirkt hierbei auf einen Punkt mit einem Durchmesser von 0,3 bis 0,6 mm. Durch die hohe Leistungsdichte wird auf der Zieloberfläche ein kleines Plasma erzeugt, dessen abgestrahltes Licht von einem kleinen Teleskop (Durchmesser: 11 cm) eingefangen und in einen Lichtwellenleiter geleitet wird. Dieser endet in drei optischen Spektrometern, welche einen Wellenlängenbereich von 240 bis 850 nm abdecken (fernes UV- bis nahes Infrarot-Licht) und 6144 Spektralkanäle mit einer Auflösung von 0,09 bis 0,30 nm unterscheiden können. In dem Wellenlängenbereich sind die Emissionslinien der wichtigsten Haupt- und Nebenelemente eingeschlossen wie beispielsweise Barium, Strontium und Wasserstoff.


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text: Zur besseren Erfassung des geologischen Kontextes der Probe, ist der „Remote Micro-Imager“ (RMI) vorhanden, der sehr genau erfassen kann, wo genau der Laserstrahl auftrifft. Hierbei handelt es sich um einen CCD-Bildsensor mit 1024 × 1024 Pixeln und einem Sichtfeld von 1,1°. Als Optik wird das Teleskop des LIBS mitverwendet.


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text: Für allgemeine meteorologische Messungen ist die „Rover Environmental Monitoring Station“ zuständig. Der gesamte Komplex wiegt 1,3 kg und wurde von Spanien in das Projekt eingebracht. Auffälligster Teil des Systems sind die zwei stabförmigen Ausleger am Mast. Jeder besitzt einen Hitzedraht-Windmesser und ein Thermosäulen-Thermometer. Alle Sensoren, mit Ausnahme des UV-Messgerätes und des Drucksensors, befinden sich am Mast des Rovers, die Elektronik ist im zentralen Chassis untergebracht.


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text: Bei dem CheMin-Instrument handelt es sich um ein weiteres Spektrometer, das gesammelte Bodenproben analysieren soll. Dies geschieht mit Hilfe einer Röntgenquelle, welche die Probe bestrahlt, und einem CCD-Sensor, der über das Phänomen der Röntgenbeugung und Röntgenfluoreszenz deren Zusammensetzung ermittelt. Diese kann Aufschluss über wasserbezogene Einflüsse und eventuelle biologische Signaturen geben. Entwickelt und gebaut wurde das Instrument vom Ames Research Center.


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text: Die angelieferte Bodenprobe wird zuerst durch das CHIMRA-Filtersystem geleitet, damit man zu große oder zu feine Bestandteile, die nicht für die Messung geeignet sind, aussortieren kann. Dazu werden die Probeneinlasstrichter des CheMin (ebenso wie beim SAM) durch Piezoaktoren am unteren Ende dieser Trichter in Vibration versetzt, um die Bodenproben für die anschließende spektrometrische Analyse zu sieben und zu homogenisieren. Das Design der Probeneinlasstrichter wurde durch Laservibrometer überprüft. Partikel mit einer Größe von bis zu 150 µm werden anschließend gleichmäßig in eine Zelle mit einem Durchmesser von 8 mm geleitet. Jede Zelle ist 175 µm dick, wobei die Probe zwischen zwei 6 µm dicke Mylar-Folien oder Kapton-Kunststoff gefüllt wird. Insgesamt sind 27 wiederbefüllbare Zellen auf einem Drehrad angeordnet, so dass das Instrument zwischen mehreren Proben einfach hin- und herschalten kann. Zusätzlich sind noch fünf Zellen mit Referenzmaterial zur Kalibrierung des Instruments vorhanden. Zur Analyse einer Probe wird deren Zelle vor der Röntgenquelle positioniert. Diese erzeugt die Strahlung durch den Effekt der Bremsstrahlung, die entsteht, wenn Elektronen, die aus einer kleinen Menge radioaktiver Cobalt-Isotope stammen, auf Silizium treffen. Die entstandenen Röntgenphotonen werden dann in einen Strahl mit einem Durchmesser von etwa 50 µm konzentriert und auf die Probe gelenkt.


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text: Nachdem die Strahlung die Probe durchdrungen hat, wird diese durch einen UV-sensiblen CCD-Sensor mit 600 × 600 Pixeln gemessen. Dieser analysiert Stärke und Brechung der Photonen, um so Spektren anzufertigen, die Aufschluss über die Zusammensetzung der Probe bieten. Der Sensor mit einer Pixelgröße von 40 × 40 µm fertigt 224 Messungen pro Sekunde an und wird auf −60 °C heruntergekühlt, damit man eine möglichst hohe Empfindlichkeit erreicht. Eine komplette Messung benötigt meist mehrere Stunden, um gute Ergebnisse zu produzieren.


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text: Beim SAM-Komplex handelt es sich um das schwerste und leistungsfähigste Instrument von "Curiosity". Mit einer Masse von 38 kg beansprucht es etwa die Hälfte des gesamten Massenanteils für wissenschaftliche Nutzlast. Mittels dreier kombinierter Sensorsysteme soll es feststellen, inwieweit der Mars als Lebensraum geeignet war und heute ist. Hierzu liegt der Fokus auf der Identifizierung und Analyse von organischen Verbindungen und leichten Elementen sowie der Bestimmung von Isotopenverhältnissen in der Atmosphäre. Entwickelt und gebaut wurde es vom Goddard Space Flight Center, die Spitzenleistung kann bis zu 240 W betragen.


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text: Das SAM kann sowohl Bodenproben als auch Gas aus der Atmosphäre analysieren, wobei das Material zuvor erst aufbereitet werden muss. Für Bodenproben ist dies das „Sample Manipulation System“ (SMS), das über mehrere Siebe verfügt und das gefilterte Material anschließend in einen von 74 Auffangbehältern leitet. Wenn flüchtige Stoffe aus der Probe verdampft werden sollen, kann diese anschließend in einem von insgesamt zwei Öfen erhitzt werden, wo dann eine Ausgasung stattfindet. Da in den Öfen, die jeweils bis zu 40 W elektrische Leistung benötigen, Temperaturen von bis zu 1100 °C erreicht werden, ist auch eine Pyrolyse von organischen Verbindungen möglich. Das Gas aus diesem Prozess, oder auch eine Probe aus der Atmosphäre, wird anschließend in das „Chemical Separation and Processing Laboratory“ (CSPL) geleitet. Hierbei handelt es sich um ein sehr umfangreiches System zur weiteren Vorbereitung der Messung. Es besteht aus knapp 50 Ventilen, 16 Ventilblöcken und mehreren Gas-Absorbern sowie vielfältigen Misch- und Trennsystemen.


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text: Nach der Aufbereitungsphase kann das Gas in eines der drei Messinstrumente eingeleitet werden. Für die Untersuchung organischer Verbindungen eignet sich besonders der Gaschromatograph (GC). Er besitzt sechs Trennsäulen, die jeweils auf eine bestimmte Untergruppe von organischen Verbindungen spezialisiert sind. Mithilfe eines Heliumgasstroms wird das verdampfte Material durch die Trennsäulen gedrückt. Eine Chromatographiesäule ist auch mit einer chiralen Substanz beschichtet, um die Trennung von Enantiomeren zu ermöglichen. Die organischen Substanzen werden nach ihrer Wechselwirkung mit dem Säulenmaterial unterschiedlich schnell durch die Säule transportiert. Ein Wärmeleitfähigkeitsdetektor ermöglicht die Erkennung und Bestimmung anhand der Laufzeit der aus der Säule kommenden Substanzen. Zur weiteren Analyse kann das Gas dann an das „Tunable Laser Spectrometer“ (TLS), vor allem aber an das „Quadrupole Mass Spectrometer“ (QMS) weitergeleitet werden. Bei letzterem handelt es sich um ein Quadrupol-Massenspektrometer, das die Masse der Komponenten des Gases bestimmt. Durch die verwendete Ionisierungsmethode zerfallen die Moleküle in charakteristische Bruchstücke, die zur genauen Identifizierung der organischen Moleküle benutzt werden können. Der Messbereich erstreckt sich hierbei auf Elemente und Moleküle mit einer Atommasse von 2 bis 535 u. Zur Messung der Verbindungen Wasser, Methan und Kohlenstoffdioxid kommt alternativ das Tunable Laser Spectrometer zum Einsatz. Es zeichnet sich durch eine sehr hohe Empfindlichkeit für diese Stoffe aus und kann darüber hinaus auch deren interne Isotopenverteilung bestimmen.


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text: Das „Radiation Assessment Detector“-Instrument ist für die Messung von kosmischer Strahlung auf der Marsoberfläche entwickelt worden. Der Messbereich ist sehr breitgefächert, so dass erstmals die gesamte Strahlendosis für einen Menschen auf dem Mars ermittelt werden kann, was für spätere bemannte Marsmissionen von großer Bedeutung ist. Auch für Hypothesen zu Leben auf dem Mars sind die Daten zur Strahlungsdosis ein wichtiger Parameter. Darüber hinaus können auch Teilchenschauer genau vermessen werden, wodurch sich aktuelle Modelle zum Aufbau der Marsatmosphäre besser überprüfen lassen. Das Instrument ist im zentralen Chassis untergebracht, wiegt 1,56 kg und benötigt 4,2 W elektrische Leistung. Entwickelt wurde es in einem Gemeinschaftsprojekt des Southwest Research Institute, der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel und dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt.


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text: Die Öffnung des Instruments zeigt exakt nach oben und besitzt ein Gesichtsfeld von 65° zum Einfangen von Teilchen. Gemessen wird mittels drei siliziumbasierter Sensoren mit Pin-Dioden, einem Caesiumiodid-Szintillator und einem plastikbasierten Szintillator speziell für Neutronen. Diese Komponenten befinden sich im Zylinderteil des Instruments, die Elektronik zur Signalverarbeitung befindet sich im unteren Teil des Instruments (im Bild rechts goldfarben). Der Messbereich des RAD-Instruments für leichte Ionen (Z < 9) und Protonen erstreckt sich von 5 bis etwa 1300 MeV pro Nukleon, schwerere Ionen (bis Z = 26) können erst ab 10 MeV detektiert werden. Neutronen sind im Bereich von 5 bis 100 MeV messbar, Gammastrahlung zwischen 0,7 und 5 MeV. Elektronen und Positronen sind ab 0,2 MeV detektierbar, die Obergrenze liegt für Elektronen bei 100, für Positronen bereits bei 1 MeV. Meist können die Teilchen direkt gemessen werden, bei Ionen, Protonen und Elektronen kann die Messung ab einer Energie von etwa 120 MeV jedoch auch indirekt über den Compton-Effekt erfolgen. Aufgrund der begrenzten Energieversorgung des Rovers wurde RAD zumindest bis 2017 nur für höchstens 16 Minuten pro Stunde betrieben.


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text: Bei dem „Mars Descent Imager“ handelt es sich um eine hochauflösende Kamera, die während der letzten Abstiegsphase (unter 4 km Höhe) Bilder der Landezone anfertigte. Hierdurch sollte der genaue Landeort bestimmt und die unmittelbare Umgebung mit hoher Genauigkeit vermessen werden. Das Instrument ist vorne links am zentralen Rover-Chassis angebracht und blickt exakt nach unten. Der Bayer-Bildsensor besitzt 1600 × 1200 Pixel und erreicht – je nach Höhe – eine Auflösung von 2500 bis 0,33 Zentimeter pro Pixel, wobei etwa fünf Bilder pro Sekunde gemacht werden können. MARDI wurde von Malin Space Science Systems gebaut, wiegt 0,66 kg und benötigt bis zu 10 W elektrische Leistung.


title: Mars Science Laboratory

text: Der Sichtbereich der Optik beträgt 90°; allerdings wird nur ein Feld von 70° × 50° abgebildet, wobei die längere Seite parallel zur Flugrichtung verläuft. Da die Daten aufgrund der geringen Kommunikationsbandbreite nicht sofort übertragen werden konnten, ist ein 8 GB großer Zwischenspeicher vorhanden, der bis zu 4000 Rohbilder speichern kann. Mit Hilfe der hochauflösenden Bilder des MARDI-Instrumentes sollte auch der Inertialsensor des Rovers auf seine Genauigkeit hin geprüft werden. Dies geschah durch den Vergleich der Bewegungsmessung des Sensors mit der Bildverschiebung zwischen zwei Aufnahmen der Kamera.


title: Mars Science Laboratory

text: Das „Alpha Particle X-ray Spectrometer“ (kurz APXS) ist ein Alphapartikel-Röntgenspektrometer, das nach dem Prinzip der Röntgenfluoreszenzanalyse und Partikel-induzierte Röntgenemission arbeitet. Der Sensor ist am Arm von "Curiosity" befestigt und benötigt einen sehr nahen Kontakt zum Boden. Dessen Elemente werden mittels der abgestrahlten Radioaktivität einer kleinen Menge Curium-244, das sich am „Kopf“ des Instruments befindet, in einen angeregten Zustand gebracht. Diese senden daraufhin Röntgenstrahlung aus, die von einem Siliziumdriftdetektor (SDD) aufgefangen werden. Auf diese Weise kann eine Vielzahl von Elementen identifiziert werden und deren Anteil in der Probe erfasst werden. Das APXS soll so die geologische Umgebung des Rovers erkunden und die Prozesse erforschen, die den Boden und das Felsgestein geformt haben. Das Spektrometer ist hierbei besonders im Bereich von salzformenden Elementen wie Calcium oder Brom hochempfindlich. Das APXS wurde von der Canadian Space Agency finanziert und von MDA Space Missions gebaut. Der Siliziumdriftdetektor wurde von der bayerischen Firma KETEK hergestellt.


title: Mars Science Laboratory

text: Das Spektrometer des Instruments kann im Röntgenspektrum von 1 bis 25 keV Messungen vornehmen, wobei eine Auflösung von bis zu 150 eV erreicht wird. Diese Auflösung wird aber nur bei einer Detektortemperatur von unter −45 °C erreicht, weshalb ein Peltier-Element zur Kühlung vorhanden ist. Die Analysezeit reicht von 10 Minuten bis 3 Stunden, je nach gewünschter Empfindlichkeit (der Masseanteil von bestimmten Elementen kann mit einer Genauigkeit von bis zu 10 ppm bestimmt werden). Während der Messung wird eine Kreisfläche mit einem Durchmesser von 1,7 cm bestrahlt, wobei das Instrument leichte Elemente bis in Tiefen von 5 Mikrometer, schwere Elemente bis 50 Mikrometer registrieren kann. Unabhängig von der Dauer der Messung liefert das Instrument am Ende der Analyse 32 kB Daten.


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text: Bei dem „Mars Hand Lens Imager“ (MAHLI) handelt es sich um eine hochauflösende Kamera am vorderen Ende des Arms von "Curiosity". Er dient als eine Art Mikroskop und ist zur optischen Untersuchung von sehr kleinen Strukturen gedacht. Der 1600 × 1200 Pixel leistende CCD-Sensor, der von Kodak stammt, kann bei maximaler Annäherung (25 mm Abstand zur Probe) Strukturen mit einer Genauigkeit von bis zu 15 Mikrometer pro Pixel auflösen. Zur Kalibrierung ist neben der üblichen Farb- und Musterpalette auch ein Penny aus dem Jahre 1909 an der Vorderseite des Rover-Gehäuses angebracht. An dem Kameragehäuse selbst sind mehrere LEDs vorhanden, so dass auch in der Nacht Aufnahmen gemacht werden können. Wie bei der MastCam können auch 720p-Videos mit etwa sieben Bildern pro Sekunde aufgenommen werden. MAHLI wurde von Malin Space Science Systems entwickelt und gebaut.


title: Mars Science Laboratory

text: Der CCD-Chip ist als Bayer-Sensor ausgeführt und erreicht eine Quantenausbeute von 30 bis 40 %, je nach Wellenlänge. Die aktive Fläche beläuft sich auf 105 mm², inklusive Sockel misst die komplette Fotoelektronik 20 mm in der Breite und 33 mm in der Länge. Die Belichtungszeit kann zwischen 0,005 und 2 Sekunden gewählt werden. Neben den zwei Paaren von LEDs, die im Bereich des sichtbaren Lichtes arbeiten, sind auch zwei Exemplare für UV-Licht (365 nm) vorhanden, mit denen man im Ultraviolettspektrum fluoreszenzierende Stoffe erkennen kann.


title: Mars Science Laboratory

text: Mit Hilfe des „Dynamic Albedo of Neutrons“-Instruments soll die Verteilung von wasserstoffhaltigen Verbindungen im Marsboden in einer Tiefe von bis zu einem Meter ermittelt werden. Hierzu wird der Boden zuerst mit Neutronen beschossen, so dass das energetische Profil der zurückgestreuten Teilchen gemessen werden kann. Dieses Verfahren zum Auffinden von Wasserstoff wird bereits auf der Erde vielfach angewandt, an Bord von "Curiosity" wird es aber erstmals auf einem anderen Himmelskörper eingesetzt. Das Instrument befindet sich am Heck des Rovers, wiegt knapp 5 kg und wird von Russland bereitgestellt.


title: Mars Science Laboratory

text: Für die Messungen sind zwei getrennte Module verantwortlich: Das DAN-DE enthält die Steuerelektronik und die Sensoren, während das DAN-PNG auf Kommando freie Neutronen mittels der Reaktion H + H → He + n abstrahlt. Bei jedem 1-µs-Puls werden etwa 10 Millionen Neutronen mit einer Energie von 14 MeV pro Teilchen in den Boden abgestrahlt. Die zurückgestreuten Neutronen werden anschließend von zwei He-basierten Sensoren vermessen. Diese sind identisch aufgebaut, einer besitzt lediglich eine zusätzliche Cadmium-Abschirmung, mit der er Neutronen mit einer Energie von weniger als 0,4 eV blockiert. Die Sensoren weisen dieselbe Messobergrenze von 1 eV auf. Das DAN-Instrument kann sowohl während der Fahrt als auch bei Stillstand Messungen vornehmen, wobei deren Dauer in letzterem Fall je nach gewünschter Genauigkeit zwischen 2 und 30 Minuten liegt. Die vertikale Wasserstoffverteilung kann mit einer Auflösung von Dezimetern bestimmt werden, in der horizontalen Ebene sind entlang des Weges des Rovers Auflösungen von 50 cm bis 100 m die Regel.


title: Mars Science Laboratory

text: Das Mars Science Laboratory wurde an Bord einer Atlas V-(541)-Trägerrakete mit einer Centaur-Oberstufe am 26. November 2011 um 15:02 UTC gestartet. Hierbei handelte es sich um den ersten Start dieser Atlas-Variante. Als Startplatz diente der Cape Canaveral AFS Launch Complex 41. Während des Fluges mit der „Centaur“ kam es zu unerwartet vielen Ausfällen bei der Telemetrie, was sich aber nicht negativ auf den Missionsverlauf auswirkte: Die Abtrennung des MSL erfolgte etwa 44 Minuten nach dem Start exakt wie vorgesehen.


title: Mars Science Laboratory

text: Am 1. Dezember 2011 gab das JPL bekannt, dass ein geplantes Bahnmanöver nicht am 10. Dezember, sondern etwa zwei Wochen später durchgeführt werden sollte. Grund hierfür war der unerwartet genaue Einschuss in die Mars-Transferbahn durch die Centaur-Oberstufe. Zwei Tage zuvor war es zu Problemen im Navigationssystem gekommen, so dass sich die Sonde in den sicheren Modus versetzte. Grund war ein Fehler in der Software, welche für die Identifizierung von Sternen in den Bildern des Sternensensors zuständig ist. Aus diesem Grund erfolgte die Lageregelung zeitweise nur über die beiden Sonnensensoren, während Ingenieure an einer Lösung des Problems arbeiteten. Die Sonde konnte kurz darauf mit Ausnahme dieses Systems wieder in den normalen Betriebsmodus zurückversetzt werden. Wenig später nahm das RAD-Instrument den Betrieb auf, um Daten über die Strahlungsbelastung während des Marschfluges zu sammeln. Diese Messungen sollen vor allem bei der Planung zukünftiger bemannter Missionen genutzt werden. Am 13. Juli wurde das Instrument wieder abgeschaltet und für den Betrieb auf der Marsoberfläche konfiguriert. Erste Auswertungen ergaben eine gegenüber der ISS deutlich höhere Strahlenbelastung, hauptsächlich durch kosmische Strahlung und weniger durch Emissionen der Sonne.


title: Mars Science Laboratory

text: Am 9. Februar 2012 gab das JPL bekannt, dass die Computerprobleme im Navigationssystem behoben wurden. Ein Fehler in der Software des Speichermanagements führte unter bestimmten Bedingungen zu Fehlern beim Zugriff auf den Befehlscache des Prozessors. Dadurch gingen einige Kommandos verloren, woraufhin sich die Sonde in den sicheren Modus versetzte. Durch eine überarbeitete Software, die in einem Wartungsmodus aufgespielt wurde, konnte dieser Fehler schließlich dauerhaft behoben werden.


title: Mars Science Laboratory

text: Um die wissenschaftliche Arbeit zu beschleunigen, hat die NASA im Juni 2012 das angepeilte Landegebiet von 20 × 25 km auf 7 × 20 km verkleinert. Diese Änderung ermöglicht durch neue Simulationen und Abschätzungen zur Präzision des Landesystems eine Reduktion der Fahrzeit des Rovers zum Hauptforschungsgebiet um mehrere Monate.


title: Mars Science Laboratory

text: Am 31. Juli 2012 wurde mit Hilfe des Rovers Opportunity geprüft, ob ein Signal von "Curiosity" auch direkt von der Erde aus empfangen werden kann. Danach wurde Opportunity für neun Tage programmiert und dann „geparkt“, damit das Funknetzwerk und die Orbiter von Kommunikation mit Opportunity für die zeitkritische Kommunikation mit "Curiosity" während seiner Landung möglichst frei gehalten werden konnte. Nachdem "Curiosity" am 6. August gelandet war, hat Opportunity seine Fahrt am 12. August fortgesetzt.


title: Mars Science Laboratory

text: Das Signal von der Bodenberührung des Rovers wurde am 6. August 2012 um 5:31:45,4 UTC empfangen und die erfolgreiche Landung mit Eintreffen eines ersten Bildes um 5:35 Uhr bestätigt. Der Landeplatz liegt etwa 2 km vom Zentrum der angestrebten Landeellipse. Die Signallaufzeit betrug zum Zeitpunkt der Landung 13:48 Minuten für die zu diesem Zeitpunkt gut 248 Mio. Kilometer vom Mars zur Erde.


title: Mars Science Laboratory

text: Als Landeregion wurde nach einer fünfjährigen Beurteilungsphase der Gale-Krater aus über 100 betrachteten Zielen ausgewählt. Man entschied sich für diesen Krater, weil sein Boden sehr tief liegt. Hier haben sich sehr viele Schichten unterschiedlichen Materials abgelagert, darunter auch Tonminerale und Sulfate, die unter dem Einfluss von Wasser entstehen. Diese Schichten könnten unter anderem umfassende Erkenntnisse über die Geschichte des Klimas und der Atmosphäre liefern.


title: Mars Science Laboratory

text: Die folgende Tabelle enthält die wichtigsten Etappen der Landephase. Die Zeitangaben (in UTC) beziehen sich auf die lokale Zeit am Mars.


title: Mars Science Laboratory

text: Nach der Landung am später sogenannten Landeplatz „Bradbury Landing“ startete die Primärmission von "Curiosity" mit der Überprüfung der Instrumente und des Rovers. Die bis zum 22. August 2012 am Landeplatz dauernde Inbetriebnahme von Fahrzeug und Instrumenten verlief bis auf einen Windsensor erfolgreich – während der Probennehmer erstmals auf dem Weg zum 400 Meter entfernten Ziel „Glenelg“ an geeignetem Material erprobt wurde.


title: Mars Science Laboratory

text: Der Rover schaute sich auf dem Weg dorthin einzelne Stellen genauer an und setzte verschiedene Instrumente erstmals ein. Am 19. August (Sol 13), also noch an der Landestelle, wurde eine Aufnahme eines Objektes gemacht, genannt „Goulburn“, das als Teil eines Gewässerbetts interpretiert wurde. Am 2. September (Sol 27) wurde auf Aufnahmen Kies gefunden. Bei der untersuchten Region, genannt „Link“ (Sol 26–28), handelt es sich um einen Schwemmkegel, der aber von mehreren festen Kanälen durchzogen ist, was auf einen regelmäßigen Wasserfluss schließen lässt. Die untersuchte Stelle soll knöchel- bis hüfttief unter Wasser gestanden haben, das sich mit etwa einem Meter pro Sekunde fortbewegte. Einige Tage später, am 14. September (Sol 39), fand der Rover an der sogenannten Stelle „Hottah“, etwas, was als Gewässerbett interpretiert wurde. Mit diesen Objekten konnte zum ersten Mal ein direkter Beweis für die Existenz von wasserführenden Flussläufen auf dem Mars erbracht werden. Dies folgt aus den beobachteten Formen der einzelnen Kiesel, die nicht durch Wind geformt werden können, sondern nur durch fließendes Wasser.


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text: Das nächste Objekt war ein etwa 25 cm hoher und 40 cm breiter, pyramidenförmiger Stein, genannt „Jake Matijevic“. 19.–23. September (Sol 43–47). Am 28. September (Sol 50) war der Rover im Gebiet „Glenelg“ angekommen, wo er sich mehrere Monate aufhielt. Hier stoßen verschiedenartige Bodenformationen aufeinander, wodurch viele Untersuchungen möglich sind, unter anderem am 30. September (Sol 54) der sogenannte Stein „Bathurst Inlet“ und später das etwa 1,5 m mal 5 m großes Sandfeld mit mehreren Steinen, genannt „Rocknest“. Bei „Point Lake“ (Sol 102–111) sollte erstmals der Bohrer eingesetzt werden, doch entschied man sich dagegen und eine längere Suche nach einem geeigneten Objekt begann, und erst gegen Ende Januar 2013 wurde mit der ersten von drei Bohrungen in der Region namens „Yellowknife Bay“ begonnen. Die Abbruchkante von „Shaler“ wurde am 7. Dezember (Sol 120) entdeckt und wenige Tage später am 11. Dezember (Sol 125) erreichte der Rover den südwestlichen Rand der Region „Yellowknife Bay“, in der ausführliche wissenschaftliche Untersuchungen geplant waren. „Yellowknife Bay“ zeichnet sich dadurch aus, dass das Gebiet etwa fünfzig Zentimeter unterhalb der Umgebung liegt.


title: Mars Science Laboratory

text: Mit Hilfe von ersten Messungen mit dem SAM-Instrument konnte im November bestätigt werden, dass der Verlust von leichten Isotopen bestimmter Stoffe einen erheblichen Einfluss auf die Entwicklung des Planeten hatte. So zeigen die Messungen eine fünfprozentige Zunahme von schweren Kohlenstoff-Isotopen gegenüber dem Zeitpunkt, zu dem sich die Marsatmosphäre bildete. Dies ist ein deutlicher Hinweis auf einen Verlust in den offenen Weltraum, da die leichten Isotope in die oberen Schichten der Atmosphäre wandern und dort vom Sonnenwind aufgrund des Fehlens eines globalen Magnetfeldes mitgerissen wurden. Darüber hinaus wurde auch nach Methan gesucht, das nur in sehr geringen Konzentrationen in der Atmosphäre vorhanden ist. Die Messungen lieferten allerdings so geringe Messwerte, dass aufgrund der Ungenauigkeit der Instrumente nicht ausgeschlossen werden kann, dass zum Zeitpunkt der Messung praktisch überhaupt kein Methan im Gale-Krater vorhanden war.


title: Mars Science Laboratory

text: Anfang Dezember wurden bei einer Bodenprobe erstmals alle zur Verfügung stehenden Instrumente eingesetzt. Die Probe zeigte im Wesentlichen eine Zusammensetzung, die bereits von den früheren Rovermissionen bekannt war. Es wurden keine organischen Verbindungen gefunden, allerdings ermöglichten die empfindlicheren Instrumente von Curiosity die Detektion von besonders gering konzentrierten Stoffen und die Messung von Isotopenverhältnissen.


title: Mars Science Laboratory

text: Am 17. Januar (Sol 160) überfuhr der Rover Curiosity einen kleinen Stein (3 cm * 4 cm), genannt „Tintina“, und zerbrach ihn. Damit wurde ein Blick auf sein Inneres und dessen Untersuchung möglich. Auffällig ist die weiße Farbe der Bruchfläche, die auf die Anlagerung von Wassermolekülen (Hydratation) hinweist.


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text: Im Januar wurde das Gebiet „John Klein“ als Ort der ersten Bohrung festgelegt. Am 31. Januar 2013 (Sol 174) wurde die Bohrung begonnen, wobei bis zum 2. Februar (Sol 176) nur das Schlagwerk eingesetzt wurde, mit dem pulverisiertes, oberflächennahes Gestein für das CHIMRA-System gewonnen wurde. Anschließend, am 6. Februar (Sol 180), wurde das erste, nur 2 cm tiefe Bohrloch zu Ende gebohrt. Direkt daneben wurde dann ein zweites Loch, diesmal mit der maximalen Tiefe von etwa 6,5 cm, gebohrt, um auch Material aus größerer Tiefe untersuchen zu können. Ein drittes Bohrloch, diesmal an der Stelle „Cumberland“ (Sol 279) wurde dann etwas weiter entfernt gebohrt.


title: Mars Science Laboratory

text: Die Ursache für die lange Verweildauer des Rovers bei der Stelle „John Klein“ war, dass es am 27. Februar 2013 (Sol 200) ein Problem mit dem Datenspeicher des Computers gab, weshalb der Rover gestoppt wurde. Erst am 23. März (Sol 223) konnten die normalen Arbeiten wieder aufgenommen werden. Da allerdings zwischen dem 8. und 28. April 2013 keine Kommunikation zwischen Mars und Erde wegen einer solaren Konjunktion möglich war stand der Rover dort bis zum Mai und erst danach fuhr er zur Stelle „Cumberland“, wo er das dritte Bohrloch am 279. Sol bohrte.


title: Mars Science Laboratory

text: Mitte Juli 2013 verließ der Rover die Region „Glenelg“ mit dem Ziel im nächsten Jahr den Fuß des zentralen Bergs „Aeolis Mons“ – die NASA nennt ihn „Mount Sharp“ – zu erreichen. Dazu fuhr der Rover pro Tag meist zwischen 50 m und 100 m. Die Begrenzung der täglichen Wegstrecke des Rovers ist darin begründet, dass die Fahrer auf der Erde dem Rover die Fahrtstrecke vorgeben und dazu benötigen sie vom Rover aufgenommenes Bildmaterial in der notwendigen Bildauflösung. Die Software für eine autonome Fahrweise des Rovers war zu diesem Zeitpunkt zwar bereits vorhanden, wurde aber noch nicht eingesetzt., 27. Juli 2013. Erstmals wurde der Rover am 27. August in den Autonomiemodus versetzt, um auf einem Teilstück einer Tagesetappe, aufgrund von während der Fahrt aufgenommenen Bildern, selbständig den genauen Weg zu einem Zielpunkt zurückzulegen und dabei größeren Hindernissen auszuweichen.


title: Mars Science Laboratory

text: Auf der mehrere Kilometer langen Wegstrecke zum „Mount Sharp“ (geplante Ankunft im August 2014) wurden per Satellitenaufnahme fünf Stellen („waypoints“) festgelegt, wo der Rover jeweils mehrtägige wissenschaftliche Untersuchungen ausführen sollte. Am 10. September wurde das erste Ziel erreicht, „Darwin“, eine kleine Senke, wo der Rover an 10 Sols mehrere Stellen untersuchte. Ende Oktober 2013 erreichte der Rover den zweiten „waypoint“, wo er die etwa 30 Meter lange Felskante „Cooperstown“ genauer untersuchte. Anfang Dezember 2013 wurde dann die dritte Stelle erreicht. Viel geforscht wurde hier nicht, das Hauptthema zu diesem Zeitpunkt waren Wartungsprobleme am Rover.


title: Mars Science Laboratory

text: Am 12. März gab das JPL bekannt, dass man in der ersten 6,4 cm tiefen Bohrung Anfang Februar eine große Zahl der sogenannten „Bausteine des Lebens“ gefunden hat. Dies ist ein starker Hinweis darauf, dass der Mars in seiner Vergangenheit Leben beherbergen konnte. Im Detail wurden bei der Analyse mittels SAM und CheMin signifikante Mengen der Elemente Wasserstoff, Sauerstoff, Kohlenstoff, Stickstoff, Phosphor und Schwefel in der Probe gefunden. Diese befanden sich zudem in unterschiedlichen Oxidationszuständen, was auf eine dynamische chemische Umgebung hindeutet, wobei insbesondere die Schwefelverbindungen als Energielieferant für Mikroorganismen, wie z. B. Grüne Schwefelbakterien, gedient haben könnten. Da nicht alle Elemente oxidiert sind, ist die Gesteinsprobe eher gräulich und nicht rostfarben wie die Marsoberfläche. Der Ort der Probenentnahme befand sich darüber hinaus am Rande eines alten Flussbetts, wo ein moderater pH-Wert herrschte und es generell feucht war, was Leben zusätzlich erleichtert haben könnte.


title: Mars Science Laboratory

text: Bei Untersuchungen in der Umgebung der Bohrstelle wurde darüber hinaus ein erhöhter Wasserstoff-Anteil sowohl im Boden als auch auf der Oberfläche festgestellt. Dies lässt darauf schließen, dass auch im Umfeld der Bohrung lebensfreundliche Bedingungen geherrscht haben.


title: Mars Science Laboratory

text: Nachdem bereits frühe Bildanalysen auf ein Flussbett und damit fließendes Wasser hingedeutet haben, wurde diese Annahme mit einer im Mai veröffentlichten Untersuchung weiter bestärkt. Eine im Mai veröffentlichte genaue quantitative Vermessung der gefundenen Kiesel bestätigte diese Annahme nicht nur, es wurden auch deutliche Hinweise für einen ehemals konstanten Wasserstrom über mindestens mehrere Monate gefunden. Demnach könnten sich in Zeiten, als der Mars noch über eine ausreichend dichte Atmosphäre verfügte, komplexe und dauerhafte Flusssysteme ausgebildet haben.