MOI - Mars Orbit Insertion

Die Aktivitäten für das Abbremsen des Raumschiffes aus dem interplanetaren Kreuzen heraus in den Marsorbit beginnen drei Tage vor dem kritischen Manöver am 19. September 2014.

Maven wird in Richtung auf den Mars Nordpol fliegen und am 22 September 2014 mit seinem Haupttriebwerk gegen die Fahrtrichtung zu feuern beginnen. Die sechs 22N Manövertriebwerke halten das Raumschiff dabei in der korrekten Orientierung. Durch das Bremsmanöver wird Mavens Geschwindigkeit um 1.233 km/s vermindert und es dadurch vom Gravitationsfeld des Mars eingefangen. Es wird ein anfänglicher 35h-Orbit angesteuert mit einer Periapsis von 380 km über der Marsoberfläche und einer Inklination von 75°.
 
Orbit Insertion
MAVEN Orbit Insertion am 22. September 2014 (Quelle: NASA / JPL)


Kurz nach Erlangung dieses Orbits wird eine zweite Triebwerkszündung beim Durchfliegen der ersten Peripsis ausgeführt und damit die Apoapsis drastisch reduziert, sodaß Maven in einen 4.5h Orbit gelangt.

Über einen Zeitraum von drei Wochen wird danach durch eine Serie von insgesamt vier weiteren kleineren Triebwerkszündungen während des Durchfliegens der Apoapsis die Periapsis weiter reduziert. Angestrebt ist ein 150 x 6200 km - Wissenschaftsorbit mit einer Inklination von 75°. In der Zeit danach werden über einen Zeitraum von zwei Wochen die Instrumente gecheckt und die Ausrüstung in Position gebracht, die zwei Langmuir-Sonden und der SWEA-Mast als erstes.

Ein außerplanmäßiges Korrekturmanöver findet am 9. Oktober statt, bei dem der Kurs des Raumschiffes so geändert wird, dass es bei der nahen Marspassage des Kometen C/2013 A1 (Siding Spring) am 19. Oktober 2014 geschützt hinter der Planetenkrümmung liegt.
 
Maven im Orbit
künstlerische Studie: Maven mit ausgefahrenen Instrumenten im Marsorbit (Quelle: NASA/JPL)

Damit startet die wissenschatliche Mission des Raumschiffes von Ende Oktober 2014 an und dauert in der Primärmission bis Oktober 2015. Geplant ist außerdem  mindestens eine weitere Sekundärmission. Übrigens: Maven hat keine optische Kamera dabei, d.h. es wird keine Bilder aus dem Marsorbit geben.

Während seiner Mission wird Maven insgesamt fünf sogenannte "Deep Dips" in die Marsatmosphäre hinein unternehmen. Dazu wird der Orbit jeweils auf einen Korridor von 150-125 km Höhe während der Periapsis gesenkt. Maven durchfliegt dabei die oberen Schichten der Marsatmosphäre und mißt diese mit seinen Instrumenten. Die Termine für diese kritischen  "Deep Dip" Manöver sind:
 
26. Dezember 2014 Durchflug der sonnenabgewandten Seite des Planeten
06. Februar 2015 Durchflug der abendlichen Terminator-Region
10. April 2015 Durchflug der Subpolar-Region
26. Juni 2015 Durchflug der Region des morgendlichen Terminators
21. August 2015 Durchflug der Südpolarregion

Maven wird während der "Deep Dip" Manöver so ausgerichtet fliegen, dass die ausgefahrene Instrumentenplattform die Geschwindigkeit des Raumschiffes bestimmen kann. Es kommt hier auf höchste Präzision an. Deshalb wird während dieser Manöver eine permanente Beobachtung durch das Deep Space Network erfolgen.  Während aller übrigen Perioden wird nur zweimal wöchentlich eine Hochgeschwindigkeitsverbindung zur Erde aufgebaut werden.

Maven hat neben den wissenschaftlichen Instrumenten noch eine Electra benannte Funkausrüstung an Bord. Sie ist das Kommunikationsrelay für die auf der Marsoberfläche operierenden Rover Opportunity und Curiosity. Maven ersetzt die bereits betagten Kommunikationsrelays Mars Odyssey und Mars Reconnaissance Orbiter. Das Electra-Modul wird nach Missionsplan am 29. Oktober 2014 aktiviert und soll am 6. November 2014 zu ersten Mal Daten des Marsrovers Curiosity zur Erde weiterleiten.


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