Neuer Rover für den Mars Hubschrauber-Premiere auf dem Mars
Houston · Die US-Raumfahrtagentur Nasa will im kommenden Monat den nächsten Roboter auf den Roten Planeten schicken.
„Doppelt hält besser“, sagt der Volksmund. Das weiß auch die Nasa. Mit Forschungssonden im Doppelpack hat die US-Raumfahrtagentur in den vergangenen fünf Jahrzehnten gute Erfahrungen gemacht. Besonders erfolgreich waren die beiden Viking-Sonden, die in den 1970er Jahren erstmals den Marsboden erkundeten. Ein Jahrzehnt darauf zeigten die beiden Voyager-Sonden die Vielfalt der großen Gasplaneten mit ihren zahlreichen Monden. Im ersten Jahrzehnt des 21. Jahrhunderts rollten erstmals zwei baugleiche Forschungsroboter namens Spirit und Opportunity über den Roten Planeten.
Bei der Entwicklung des Marsrovers Curiosity und seines Zwillings entschied sich die Nasa für eine Abwandlung des Verfahrens. Baukosten und Risiken durch deren neue Landetechnik erschienen den Raumfahrtplanern so hoch, dass zunächst nur eines der fahrbaren Wissenschaftslabors auf den Weg gebracht wurde. Bei der Landung der rund 900 Kilogramm schweren Forschungssonde Curiosity im August 2012 setzten die Ingenieure eine neue Landetechnik namens Himmelskran (Skycane) ein. Dabei wird das Landeteil der Sonde, das den Rover beim Eintritt in die Atmosphäre schützt, in rund 200 Metern Höhe mit Bremsraketen kurz in der Schwebe gehalten und der Roboter die letzten Meter sanft abgeseilt.
Zur großen Freunde der Nasa-Forscher gelang diese Premiere beim ersten Versuch perfekt. Also gab es grünes Licht für den Start des größeren Zwillingsbruders. Für den zweiten Mars-Rover öffnet sich nun das Startfenster am 17. Juli. Da nur bei günstigen Konstellationen von Erde und Mars Flüge möglich sind, muss der Start mit einer Atlas-V-Rakete bis zum 5. August erfolgen. Die Landung auf dem Mars soll am 18. Februar 2021 erfolgen. Die neue Mars-Mission ist auf ein Marsjahr ausgelegt. Das entspricht etwa zwei Jahren auf der Erde.
Die wissenschaftlichen Instrumente der Zwillingssonde wurden modernisiert und der Allradantrieb verbessert. Probleme mit blockierten oder durchdrehenden Rädern hatte es schon bei den Rovern Spirit und Opportunity gegeben. Radprobleme behinderten auch die Fahrt von Curiosity. Auf dem Weg zum Berg Mount Sharp erlitt er auf einem sandigen Terrain, das im eisigen Wind bei minus 120 Grad Celsius zu einer steinharten und scharfkantigen Oberfläche gefroren war, erhebliche Schäden am Profil der Aluminiumreifen. Um solche Probleme bei der zweiten Mission zu vermeiden, haben die sechs einzeln angetriebenen Felgenräder ein neues Profil und ihr Durchmesser wurde um zwei Zentimeter vergrößert. Außerdem verweist Projektmanager John McNamee auf modernisierte Instrumente.
Unter anderem verfügt der Perseverance (Ausdauer) genannte Roboter über 23 Videokameras für die Fernsicht und den mikroskopischen Bereich. Curiosity hat nur 17 Kameras an Bord. Perseverance soll in einem ehemaligen Flussdelta landen und dort nach Spuren von Wasser und Leben suchen. Der Ort liegt am Rand des 49 Kilometer großen Kraters Jezero auf der nördlichen Halbkugel des Mars. Ob der Kratersee dort lange genug bestand, damit sich einfache Formen des Lebens entwickeln konnten, ist unbekannt. Befeuert wurden diese Hoffnungen durch bislang umstrittene Mikrobenspuren eines möglicherweise vom Mars stammenden Meteoriten, den Forscher Ende der 1990er Jahre in der irdischen Antarktis fanden.
Ein ungelöstes Rätsel ist die Herkunft des Methans in der Marsatmosphäre. Dieses Gas zerfällt relativ schnell. Weil die Konzentration aber konstant bleibt, muss es eine Quelle dafür geben. Ist sie biologischen Ursprungs, so wie die Grubengase irdischer Kohlelagerstätten? Die in den vergangenen fünf Jahrzehnten an Bord der Marssonden mitgeführten Minilabore konnten außerirdisches Leben bislang nicht nachweisen. Deshalb setzen die Wissenschaftler diesmal auf Marsbodenproben, die zur Erde gebracht und in irdischen Laboren analysiert werden sollen. Der neue Marsrover soll die Bodenproben nach einer On-Bord-Analyse bis zu einer künftigen Bergung und Rückführung zur Erde Ende der 2020er Jahre aufbewahren.
Gleichzeitig mit der für den 21. Februar 2021 geplanten Landung des Marsrovers bringen die Nasa-Forscher auch erstmals ein autonomes Fluggerät auf den Roten Planeten. Dabei handelt es sich um einen Helikopter mit drei übereinander angeordneten Rotoren von knapp vier Metern Durchmesser. Erdacht und entwickelt wurde das Gerät von Forschern um Projektmanager Mi Aung vom Jet Propulsion Laboratory (JPL) in Pasadena.
Die Wissenschafter erhoffen sich mehrere Flüge von jeweils 90 Sekunden Dauer. Dabei sollen Strecken von etwa 300 Metern Länge in durchschnittlich fünf Metern Höhe absolviert werden. Das ist im Vergleich mit irdischen Flugdrohnen nichts. Allerdings ist die Marsatmosphäre tausendmal dünner als die irdische Luft. Bereits ein einziger Hopser des Mars-Helikopters samt gelungener Landung dürfte das Forscherteam deshalb bereits zum Jubeln bringen.
