Die Sonde Mars Express ist die erste eigenständige Mission der europäischen Raumfahrt Agentur ESA zum Roten Planeten und leider nur ein Teilerfolg.
Die Sonde ist am 2. Juni 2003 gestartet und die Ankunft am Mars war am 25. Dezember 2003. Neben dem Orbiter gehörte zur Mars Express Sonde auch ein kleiner Lander mit dem Namen Beagle 2, dessen Mission aus bislang unbekannter Ursache scheiterte.
Die Sonde gehört zum "Erforschungsprogramm" der ESA und ist die erste Mission dieser Art. Der Start wurde mit einer russischen Soyuz Rakete durchgeführt, da dies die günstigste aller Alternativen war, denn ein Start mit einer Ariane 4 oder 5 wäre deutlich teurer gewesen, da z. B. die Ariane 5 dafür ausgelegt ist, zwei Objekte in einem Orbit zu bringen. Aufgrund der speziellen Flugbahn und des kurzen Startfensters von nur elf Tagen ist dies aber nicht möglich gewesen. Insgesamt belaufen sich die Kosten auf $150 Millionen und sind damit relativ günstig. Da man bei der Ausrüstung der Sonde auf Teile zurückgegriffen hat, die ursprünglich für die russische Mars 96 und die europäische Rosetta Sonde entwickelt worden sind.
Mission
Die Hauptaufgabe von Mars Express war die Suche nach Wasser unter der Marsoberfläche. Des Weiteren befanden sich sieben Instrumente an Bord des Orbiters zur Untersuchung der Marsatmosphäre, der Planeten-Struktur und der Geologie des Mars. Ferner sollte der Orbiter auch als Relaisstation zwischen der Erde und dem Lander dienen.
Instrumente
Zahlreiche beeindruckende Bilder von der Marsoberfläche wurden aufgenommen und auch das MARSIS Radar wurde vollständig entfaltet. Dieses Instrument setzt sich aus zwei 20 m langen Antennen, die als Dipole dienen, und einer dritten 7 m langen zentral angeordneten Antenne zusammen. Seit dem 4. Juli 2005 wurde die Oberfläche und Ionosphäre des Planeten abgetastet. Dabei wurden Radiosignale ausgesendet und deren Echos ausgewertet.
Das besondere am MARSIS Radar war, das es einen großen Frequenzbereich abdeckte und erste Ergebnisse der Ionosphäre darauf hin deuteten, das mehr geladene Partikel (Plasma) vorhanden waren als erwartet. Außerdem konnte man mit diesem Instrument unterirdische Wasservorkommen orten.
Besonderheiten
Die Sonde brauchte für einen Umlauf um den Mars 6,7 Stunden und nährte sich dem Planeten auf 258 Kilometern.
Des Weiteren hat die Sonde keinen fortlaufenden Kontakt zur Bodenstation auf der Erde, da die Kommunikation zwischen Erde und Mars eine Verspätung von 8 Minuten hat und real-time Kommunikation so nicht möglich ist.
Lander
Der Lander trug den Namen Beagle 2, als Hommage an das Schiff mit dem Charles Darwin in damals unbekannten Regionen der Erde segelte. Die Aufgabe des Lander war es, exobiologische und geochemische Untersuchungen durchzuführen, im Vordergrund stand die Suche nach "Leben" auf dem Mars.
Großes Augenmerk wurde dabei auf das Landeverfahren geworfen. Aufgrund von finanziellen Schwierigkeiten und eines großen Zeitdrucks hatte man sich nämlich für ein unorthodoxes Landeverfahren entschieden. Der Lander besaß keine Bremsraketen und man verzichtete auf das Senden von Telemetriedaten. Nachdem abkoppeln von dem Orbiter wurde der Lander ohne Eingriffsmöglichkeit zum Mars geflogen, dabei bestand die Gefahr, dass der Lander nicht nur die Zielzone sondern gar den ganzen Planeten verfehlt.
Nach der Abtrennung vom Orbiter sollte der Lander noch 5 Tage bis zum Erreichen der Marsatmosphäre benötigen. Als nächstes sollte das Hitzeschild, die Fallschirme und drei mit Gas gefüllte Airbags zum Einsatz kommen. Anfänglich raste der Lander mit 20.700 km/h auf dem Mars zu und sollte durch die Reibung mit den oberen Atmosphärenschichten auf 1600 km/h abgebremst werden.
Danach sollten die Fallschirme in Erscheinung treten und der Hitzeschild abgetrennt werden. 250 m über den Boden sollten dann drei mit Ammoniak gefüllte Airbags den ganzen Lander in einen Kokon hüllen.
Nach der Landung sollten die Haltemechanismen der Gassäcke geöffnet, die vier Solarzellenpaneele aufgeklappt, die Batterien aufgeladen und eigentlich die ersten Signale empfangen werden. Doch aus bislang ungeklärter Ursache wurden keine Signale des Lander empfangen und lange Zeit war das Schicksal der Sonde ungewiss. Erst im Januar 2015 konnte auf Bildern des Mars Reconnaissance Orbiter die Überreste der Sonde identifiziert werden.