Ein sehr interessantes Kapitel ist der frontale Eintritt des Mars Polar Lander in die Marsatmosphäre, der Abstieg hin zur Oberfläche und schließlich die Landung selbst. Die NASA hat eine interessante Seite veröffentlicht, dessen deutsche Übersetzung ich hier anbringen möchte:

Die Vorbereitungen für den Atmosphäreneintritt des Landers beginnen 14 Stunden vorher, wenn die abschließende, 4-stündige Bahnverfolgungsmessung beginnt. Dies stellt die letzte Möglichkeit für die Navigatoren am Boden dar, überhaupt irgendwelche Navigationsdaten zu bekommen, um ein Feintuning des Kurses vornehmen zu können. 12 Stunden vor Eintrittsbeginn wird in der Navigationssoftware des Landers die Möglichkeit zur autonomen Abschaltung bei unvorhergesehenen Geschehnissen deaktiviert.

7 Stunden und 25 Minuten vor Eintritt erfolgt erneut eine 30-minütige Trajektionsmessung. Falls eine letzte Kurskorrektur vorgenommen werden muß, werden die Steuerdüsen zum letztenmal gezündet. Dieses passiert maximal 7 Stunden vor Eintritt.

5 Stunden vor Erreichen der Atmosphäre erfolgt erneut eine 1-stündige Trajektionsmessung. Dabei wird der Zustand des Raumschiffes nach der letzten Steuertriebwerkszündung übertragen. 4 Stunden und 40 Minuten vor dem Finale werden die Landemotoren in den Weltraum entgast, bevor 4 Stunden und 30 Minuten vor Eintritt durch Feuern eines Pyroventils die Landemotoren unter Druck gesetzt werden.

25 Minuten vor Eintritt erfolgt der letzte Kontakt mit dem Raumschiff, der insgesamt 15 Minuten dauern wird. Danach ist die Software auf sich allein gestellt und führt die Landung autonom durch. Während dieses letzten Kontakts wird Statusinformation übertragen und die Systeme zum letztenmal gecheckt.

20 Minuten vor Eintritt werden die Heizungen für die Landemotoren aktiviert, 15 Minuten vor Eintritt wird die Landesoftware endgültig aktiviert. Danach ist kein Eingriff von außen mehr möglich.

10 Minuten vor Atmosphäreneintritt aktiviert sich die Lagekontrollsteuerung des Raumschiffes, d.h. von da an werden Kurs, Geschwindigkeit und Lage im Raum durch die bordeigenen Gyros und Geschwindigkeitsmesser bestimmt.

6 Minuten vor Atmosphäreneintritt feuert das Raumschiff seine Lagekontrolldüsen für 80 Sekunden, um seine Eintrittsorientierung einzunehmen, Hitzeschutzschild voran.

5 Minuten vor Eintritt und 10 Minuten vor der Landung trennen sich die Reisekonfiguration und das Eintrittsmodul voneinander. Damit ist der Lander von den Sonnenkollektoren des Reisemoduls abgetrennt und für die Energieversorgung auf seine eigenen Batterien angewiesen, bevor er seine eigenen Kollektoren nach der Landung auf der Oberfläche entfalten kann. Die Deep Space 2 Sonden werden 18s später abgesprengt und setzen ihren Weg allein fort. Sie bohren sich ungebremst durch die Wucht ihres Aufschlags etwa 2-3m in den Marsboden und messen dort die Zusammensetzung, Temperatur, usw. für etwa 5 Stunden nach Aufprall.

Der Lander nimmt seine endgültige Eintrittsposition ein.

Mit einer Geschwindigkeit von etwa 6.8 km/s tritt das Raumschiff nun 33 bis 37 Sekunden später in die oberen Atmosphäreschichten des Mars ein. Die Verzögerungsmesser messen den Augenblick, wenn nach der ersten heftigen Bremsung durch die Atmosphäre die Geschwindigkeit unter einen bestimmten Wert abgesunken ist. Danach schalten sich die Lagekontrolltriebwerke ein und halten das Raumschiff in einer definierten Position während des weiteren Abstiegs, etwa 4 MInuten und 33 Sekunden vor der  Bodenberührung. Die maximalen Verzögerungswerte sind etwa 12 G, der Hitzeschild erwärmt sich dabei auf etwa 1650 Grad Celsius.

Etwa 2 MInuten vor der Landung wird durch einen kleinen Mörser der Bremsfallschirm freigesetzt, wenn das Raumschiff noch etwa 493 m/s schnell und etwa 7.3 km hoch ist. 10s nach Entfaltung des Fallschirms wird der Descent Imager, eine Kamera, die den weiteren Abstieg zur Oberfläche filmt, eingeschaltet und beginnt mit seiner Arbeit. Etwa zu dieser Zeit wird nun der nicht mehr benötigte Hitzeschild abgesprengt und durch einen kleinen Treibsatz vom Raumschiff entfernt, um eine Kollision auf dem Boden zu vermeiden.

Etwa 70 bis 100s vor der Landung werden die Landestützen ausgefahren, weitere 1.5s später das Landeradar aktiviert, das nun permanent bis zur Landung die Höhe über Grund mißt und die weiteren Aktionen einleitet. Nach weiteren 44s sollte eine Höhe von 2.5 km über dem Boden und eine Geschwindigkeit von 80m/s erreicht sein.

In einer Höhe von 1.4 km werden die Lagekontrolltriebwerke ab- und die Landetriebwerke eingeschaltet sowie die obere Umhüllung der Sonde, der Backshell, abgesprengt. Durch die Landetriebwerke wird die Vorwärtsgeschwindigkeit auf 0 reduziert, sodaß nun ein weiterer vertikaler Abstieg erfolgt. Dabei richten sie die Sonde so aus, daß später eine optimale Orientierung der Sonnenpanele hin zur Sonne erreicht wird, um eine optimale Energieversorgung zu gewährleisten.

In einer Höhe von 40m übernehmen die Gyros und die Lagekontrollsoftware wieder das Regiment und leiten das Raumschiff bis auf den Boden.

In einer Höhe von 12m, bei einer Geschwindigkeit von vertikal 2.4m/s wird die Sinkgeschwindigkeit konstant sein. Beim Berühren des Bodens werden die Motoren endgültig abgeschaltet. Dies wird durch Detektoren in den Landestützen detektiert.

Hier noch einmal zusammengefasst der aktualisierte Zeitplan der Landung (Zeiten in MEZ) am Freitag, 03.12.99:

Soweit die Beschreibung und die Theorie. Alles in allem eine recht komplizierte Angelegenheit, die ähnlich 1997 bei Mars Pathfinder bestens funktioniert hat. Die Zukunft wird zeigen, ob alles so klappt. Hoffen wir das Beste.

Letzte Änderung: 02.12.99