Oben: Um bei der Ankunft am Mars eine optimale Kommunikation sicherzustellen, wird das Mars-Wissenschaftslabor (MSL) der NASA, inzwischen CURIOSITY benannt, nach dem Erntedankfest nächstes Jahr starten und im August 2012 auf dem Mars landen. (Abbildung: Laboratorium für Strahlantriebe - JPL)

Fortdauernde Analysen der Geometrie- und Kommunikationsoptionen für die Ankunft am Mars haben die Verantwortlichen dazu gebracht, für das Mars-Wissenschaftslabor (MSL), oder CURIOSITY, eine Erde-Mars-Flugbahn zu wählen, die einen Start für die Zeit zwischen dem 25. November und dem 18. Dezember 2011 vorsieht. Die Landung wird zwischen dem 6. und dem 20. August 2012 stattfinden. Aufgrund einer planetarischen Erde-Mars-Anordnung erlaubt dieser Startzeitraum eine Ankunft am Mars, die in den früher liegenden Teil der zur Diskussion stehenden Landezeitpunkte fällt.

"Der Schlüsselfaktor war eine Entscheidung zwischen verschiedenen Strategien, um während der kritischen Momente vor und bei der Landung Kommunikationsdaten zu senden", sagte Michael Watkins, Leiter der Mission am Laboratorium für Strahlantriebe (JPL) der NASA in Pasadena, Kalifornien. Die kürzere Flugbahn ist optimal dafür, dass CURIOSITY beide Raumsonden auf seinem ganzen Weg bis zum Aufsetzen auf der Marsoberfläche im Auge behalten kann. Die längere Flugbahn ermöglicht für den gesamten Abstieg direkte Kommunikation zur Erde.

Die Einfachheit der direkten Kommunikation von CURIOSITY zur Erde während der Landung ist für Missionsplaner im Vergleich dazu, sich bei der Übertragung der Kommunikation auf NASA's Raumsonden Mars ODYSSEY und Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) zu verlassen, attraktiv. Erstere umkreist den Mars seit 2001 und letztere ist seit 2006 in Betrieb. Die Option, direkt zur Erde zu übertragen, ermöglicht jedoch nur eine Kommunikationsrate, die ungefähr einem Bit pro Sekunde entspricht, während die Relaisoption ca. 8.000 Bits oder mehr pro Sekunde möglich macht.

Die Landung auf dem Mars ist immer schwierig und der Erfolg ungewiss. Nach einem erfolglosen Landeversuch auf dem Mars im Jahr 1999 ohne definitive Informationen über den Grund des Unglücks hat die NASA der Kommunikation während anschließender Marslandungen eine hohe Priorität eingeräumt.

"Es ist wichtig, qualitativ hochwertige Telemetriedaten zu erfassen, um es uns zu ermöglichen zu lernen, was während des Eintritts, des Sinkflugs und der Landung passiert - was wohl der schwierigste Teil der Mission ist", äußerte Fuk Li, Leiter des Mars-Explorationsprogramms der NASA am JPL. "Die Flugbahn, die wir ausgewählt haben, ermöglicht die größtmögliche Menge an Informationen, die wir lernen werden, um jegliches Problem zu entschärfen."

CURIOSITY wird während dem Eintritt in die Marsatmosphäre, dem Sinkflug und der Landung mehrere Neuerungen benutzen, um ein relativ kleines Zielgebiet auf der Oberfläche zu treffen und einen Rover abzusetzen, der für die polsternden Airbags zu schwer ist, die bei früheren Mars-Roverlandungen benutzt wurden. Bei einem "Himmelskran"-Manöver während der letzten Minute der Ankunft wird eine raketenbetriebende Sinkflugstufe CURIOSITY an einem Haltestrick herunter lassen, damit er auf den Rädern direkt auf der Oberfläche landen kann.

Obwohl CURIOSITY bei der Landung nicht unmittelbar mit der Erde kommunizieren wird, werden die Daten über die Landung die Erde unverzüglich erreichen. ODYSSEY wird sowohl von der Erde als auch von CURIOSITY aus im Blick sein und auch bereit sein, den Datenstrom, den er während der Landung empfängt, sofort zur Erde weiterzuleiten. ODYSSEY übte diese Art "Transponder"-Relais bereits schon während der Ankunft des NASA-Mars-Landers PHOENIX am 25. Mai 2008 aus.

CURIOSITY wird ausgiebig auf dem Mars umherstreifen und dabei ein analytisches Labor und andere Instrumente bei sich tragen, um ein sorgfältig ausgesuchtes Landegebiet zu erforschen. Er wird untersuchen, ob die Bedingungen dort die Entwicklung von mikrobischem Leben und dessen Erhaltung in den Felsaufzeichnungen begünstigt haben. Die Pläne sehen vor, dass die Mission auf dem Mars ein ganzes Jahr in Betrieb sein soll. Dies entspricht zwei Erdenjahren.

Im November 2008 verdichteten sich die Erwägungen um die Landestellen für die Mission auf vier Kandidaten. Die möglichen Stellen werden in Bezug auf sicherheitsrelevante und wissenschaftlich relevante Merkmale immer noch analysiert.