MAVEN könnte im Mars-Orbit verloren sein

MAVEN verstummt nach routinemäßigem Funkschatten

Als die Mars Atmosphere and Volatile Evolution-Sonde (MAVEN) der NASA am 6. Dezember 2025 hinter den Roten Planeten flog, hätte sie nach dem Wiederauftauchen Kontakt mit der Erde aufnehmen sollen. Die Bodenteams des Deep Space Network hörten jedoch nichts. Die Controller geben an, dass die Telemetrie bis zum 4. Dezember normal aussah, aber ein kleines Fragment von Tracking-Daten vom 6. Dezember deutet darauf hin, dass die Sonde beim Auftauchen ungewöhnlich schnell rotierte und ihre Umlaufbahn möglicherweise nicht mehr den Vorhersagen entspricht. Seitdem arbeiten NASA-Teams an der Diagnose und Wiederherstellung des Orbiters, doch das Zeitfenster für eine aktive Fehlersuche wird immer kleiner, da sich der Mars auf die Sonnenkonjunktion am 9. Januar 2026 zubewegt.

Was konkret passiert ist

MAVEN operiert auf einer hochelliptischen Umlaufbahn mit einer Periode von etwa 3,5 bis 3,6 Stunden, wobei sie bis auf zweihundert Kilometer absinkt und bis zu mehreren tausend Kilometern ausschwingt. Diese Umlaufbahn führt die Sonde routinemäßig aus der Sichtlinie, wenn sie hinter den Mars tritt; solche Intervalle sind erwartet und geplant. Dieses Mal konnte das Deep Space Network jedoch die erwartete Telemetrie nicht wiedererfassen, als MAVEN hinter dem Planeten hervorkam. Die Controller berichteten letzte Woche, dass zwar seit dem 4. Dezember keine Telemetrie vorlag, aber ein Teil der Tracking-Daten vom 6. Dezember wiederhergestellt werden konnte. Vorläufige Analysen deuten darauf hin, dass die Sonde rotierte und beim Wiederauftauchen möglicherweise eine Bahnstörung erfahren hat.

Das Operationsteam der NASA beschreibt die Situation als Untersuchung einer Anomalie; Ingenieure prüfen, ob die Ursache ein Ausfall der Lageregelung, ein Triebwerksereignis, ein Stromversorgungsproblem oder eine Kombination daraus ist. Eine unkontrollierte Rotation würde den Empfang von Befehlen erschweren und wahrscheinlich verhindern, dass die Hochgewinnantenne der Sonde auf die Erde ausgerichtet bleibt. Die Behörde hat noch keine Ursache bestätigt und arbeitet weiter an dem Problem, warnt jedoch davor, dass die Sonnenkonjunktion die Wiederherstellungsoptionen für mehrere Wochen einschränken wird.

MAVENs Mission und wissenschaftlicher Wert

MAVEN wurde im November 2013 gestartet und erreichte den Mars im September 2014. Die Sonde wurde explizit dafür konzipiert, zu untersuchen, wie der Mars seine Atmosphäre an den Weltraum verloren hat. Ihre Instrumente – Magnetometer, Partikeldetektoren, ein Ultraviolett-Spektrometer und Massenspektrometer – haben kartiert, wie der Sonnenwind und das Sonnenlicht das Entweichen von Wasserstoff, Sauerstoff und anderen Stoffen aus der oberen Atmosphäre vorantreiben. Diese Arbeit bildet die Grundlage für unser Verständnis darüber, wie sich der Mars in seinen ersten Milliarden Jahren von einer feuchteren, wärmeren Welt in den Planeten mit der kalten, dünnen Atmosphäre verwandelt hat, den wir heute sehen.

Über ein Jahrzehnt im Orbit hat MAVEN das Entweichen der Atmosphäre über einen vollständigen Sonnenzyklus hinweg aufgezeichnet, verfolgt, wie Staubstürme und saisonale Erwärmung die Verlustraten beeinflussen, und ultraviolette Beobachtungen geliefert, die weltraum- und bodengestützte Teleskope ergänzen. Diese Datensätze waren entscheidend für jüngste Studien, die Hubble-Ultraviolettbilder mit MAVENs In-situ-Messungen kombinierten, um den Verlust von Wasserstoff und Deuterium zu quantifizieren – ein isotopischer Fingerabdruck dafür, wie viel Wasser der Mars an den Weltraum abgegeben hat. Der Verlust des Zugangs zu neuen MAVEN-Messungen würde eine Lücke in der Langzeitüberwachung schaffen, die nur schwer schnell zu schließen wäre.

Was die Rettungsteams jetzt tun können und was nicht

Raumfahrtteams verfügen über ein Standardprotokoll: Wenn eine Sonde nicht mehr reagiert, suchen sie nach einem Trägersignal, analysieren partielle Tracking- und Doppler-Daten, versuchen vorsichtige Wiederherstellungsbefehle zu senden und bemühen sich, die Sonde in einen bekannten Sicherheitsmodus (Safe Mode) zu bringen, damit die Telemetrie mit höherer Datenrate wieder aufgenommen werden kann. Bei MAVEN wird die Situation durch zwei Faktoren erschwert. Erstens: Wenn die Sonde rotiert, geht die präzise Antennenausrichtung verloren, und der Empfang von Telemetrie mit geringer Leistung oder hochgeladenen Befehlen wird unregelmäßig oder unmöglich. Zweitens nähert sich der Mars der Sonnenkonjunktion – einer Konstellation, bei der die Sonne fast genau zwischen der Erde und dem Mars steht. Missionsleiter vermeiden es routinemäßig, während dieser Zeit Befehle hochzuladen, da solares Funkrauschen Signale und Befehle korrumpieren kann. Die Konjunktion beginnt routinemäßige Wiederherstellungsversuche zu unterbinden, bis die Kommunikation nach Mitte Januar sicher wieder aufgenommen werden kann.

Die NASA hat eine erneute Kontaktaufnahme nicht ausgeschlossen, und historisch gesehen gibt es Präzedenzfälle für Sonden, die nach langen Schweigephasen wiederhergestellt wurden. Ingenieure warnen jedoch, dass der Grad der Rotation, jede Änderung der Umlaufbahn und Schäden an kritischen Subsystemen bestimmen werden, ob eine Wiederherstellung machbar ist. Wenn MAVEN durch automatisierte Fehlerschutzlogik oder einen kurzen erfolgreichen Uplink in einen sonnenausgerichteten Sicherheitsmodus gebracht werden kann, könnte die Mission überleben; falls jedoch wichtige Hardware der Lageregelung ausgefallen ist oder die Sonde unerwartet Treibstoff verbraucht hat, trüben sich die Aussichten.

Operative und programmatische Konsequenzen

MAVEN ist nicht nur ein wissenschaftlicher Orbiter: Er ist ein operativer Dreh- und Angelpunkt. Die Mars-Flotte – Rover, Lander und Orbiter – verlässt sich auf ein Netzwerk von Relay-Satelliten, um große Mengen an wissenschaftlichen Daten effizient zur Erde zu übertragen. Die anderen US-Orbiter der NASA, der Mars Reconnaissance Orbiter und Mars Odyssey, sind älter und ihre Ressourcen sind begrenzt; einige öffentliche Materialien deuten auf unterschiedliche Schätzungen für die verbleibende Lebensdauer und die Treibstoffreserven hin. Europäische und andere internationale Orbiter bieten teilweise Relay-Fähigkeiten, aber aufgrund der Orbitgeometrien und Einschränkungen bei der Datenrate wird kein einzelner Ersatz perfekt sein. Pläne für den Einsatz neuer kleiner Orbiter oder den Start dedizierter Kommunikationssatelliten werden seit Jahren diskutiert, benötigen aber Zeit und Budget für die Umsetzung.

Es gibt auch programmatische Folgewirkungen. MAVEN sollte Kontext- und Tandem-Beobachtungen für kommende Missionen und für Missionen, die später in diesem Jahrzehnt eintreffen, liefern. ESCAPADE, eine Konstellation kleinerer Mars-Orbiter, die etwa 2027 eintreffen soll, hätte von koordinierten Kampagnen profitiert. Wenn MAVEN verloren geht, verlieren Forscher einen langjährigen Datensatz, der zur Kalibrierung von Atmosphärenmodellen verwendet wird, und Missionsplaner müssen die Relay-Strategien für bandbreitenintensive Kampagnen und die Unterstützung der Probenrückführung (Sample Return) in den 2030er Jahren überdenken.

Mögliche Ursachen und öffentliche Ungewissheit

Beobachter haben mehrere plausible Ursachen ins Spiel gebracht: Hardwarefehler bei den Reaktionsrädern oder den inertialen Messeinheiten (IMU), eine Anomalie bei den Triebwerken oder dem Treibstoff, die die Lage oder den Orbit verändert hat, Single Event Upsets durch solare Teilchenereignisse oder ein Softwarefehler, der die Sonde in einem unkontrollierten Zustand zurückgelassen hat. Einige Medien spekulierten über koronale Massenauswürfe oder andere Weltraumwetterereignisse; die Missionsteams erklären, dass sie Weltraumwetter als eine von vielen Möglichkeiten in Betracht ziehen, aber öffentlich noch keine Hauptursache benannt haben.

Öffentliche Aussagen über MAVENs Treibstoff und verbleibende Lebensdauer variieren je nach Quelle und Dokument, was zur Verwirrung beigetragen hat. Die NASA und ihre Projektpartner hatten MAVEN zuvor als eine Mission mit erheblichem verbleibendem Nutzen bis in die 2030er Jahre charakterisiert, aber verschiedene Budget- und Betriebsdokumente nennen unterschiedliche Enddaten. Für die Wiederherstellung zählt nicht nur, wie viel Treibstoff noch vorhanden ist, sondern auch, ob die Subsysteme für Lageregelung, Stromversorgung und Kommunikation intakt sind und ob die Sonde sicher Befehle empfangen und ausführen kann.

Warum dies über eine einzelne Sonde hinaus von Bedeutung ist

In praktischer Hinsicht ist der Verlust eines langlebigen wissenschaftlichen Orbiters ein Schlag für die laufende Forschung und für die Resilienz der Kommunikation mit den Einheiten auf der Oberfläche. Wissenschaftlich gesehen ist MAVENs kontinuierliche Aufzeichnung des atmosphärischen Verlusts einzigartig. Studien, die Ultraviolett-Fernerkundung von Hubble mit MAVENs In-situ-Partikel- und Felddaten kombinieren, haben es Forschern ermöglicht, ein zeitaufgelöstes Bild davon zu erstellen, wie Wasserstoff – und das schwerere Isotop Deuterium – vom Mars entweichen. Dieser Isotopen-Datensatz ist zentral für Schätzungen darüber, wie viel Wasser der Planet einst besaß, und für Modelle der planetaren Habitabilität und Klimaentwicklung. Eine dauerhafte Lücke in diesen Messungen würde die Bemühungen behindern, den Mars im Vergleich zu Erde und Venus als terrestrische Planeten einzuordnen.

Vorerst bleibt die Situation unklar. Die Ingenieure werden die Wiederherstellungsarbeiten fortsetzen, wo dies möglich ist, aber während der Sonnenkonjunktion die aktiven Uplinks weitgehend einstellen; nachdem die Sonne-Mars-Erde-Geometrie wieder frei ist, werden die darauffolgenden Wochen entscheidend sein. Wenn MAVEN den Ruf beantwortet, könnte die Mission fortgesetzt werden und noch jahrelang zur Marsforschung beitragen. Wenn nicht, müssen Wissenschaftler und Missionsplaner ihre Notfallpläne beschleunigen, um die Kontinuität kritischer Beobachtungen und der Kommunikationsinfrastruktur am Mars zu wahren.

Quellen

• NASA MAVEN mission blog (NASA Goddard / MAVEN-Team)
• Laboratory for Atmospheric and Space Physics (University of Colorado Boulder) — MAVEN-Betrieb
• Boston University Center for Space Physics — Hubble + MAVEN-Studien zum Wasserstoff-/Deuterium-Verlust (Science Advances-Forschung)
• Hubble Space Telescope / Space Telescope Science Institute (Ultraviolett-Beobachtungen)
• Lockheed Martin (Hersteller der Sonde)