Mars 2020

Details zur „Mars 2020 Mission“ der NASA

Ansturm auf den Mars

Mars 2020 Rover: In der bemannten Raumfahrt herrscht derzeit große Aufbruchsstimmung. Doch auch die unbemannte Raumfahrt, die ein Vielfaches mehr an wissenschaftlichen Erkenntnissen bringt, ist im vollen Gange. In näherer Zukunft ist eine Raumsonde namens Lucy geplant, die die Trojaner des Jupiter erforscht, Europa Clipper soll nach Leben im subglazialen Ozean des Jupitermondes Europa suchen und Psyche soll den Eisenkern eines ehemaligen Protoplaneten besuchen. All diese Destinationen sind zwar höchst interessant, aber auch sehr weit entfernt. Flüge dahin dauern Jahre. Warum in die Ferne schweifen, wenn das Gute doch so nahe liegt.

Nahe ist hier relativ, schließlich dauert ein Flug zum Mars immer noch neun Monate. Würde man mit dem Auto zum Mars fahren können, bräuchte man über 62 Jahre! Dennoch ist der Mars 2020 ein regelrechtes Trendziel. Die Chinesen werden 2020 einen Marsrover mit Orbiter zum Mars schicken, um eine Probenrückführung vorzubereiten. Die Europäer wollen ebenfalls einen Marsrover dort landen. Die ganz großen Pläne hat die NASA. Sie wollen einen Rover inklusive eines kleinen Helikopters zum Mars schicken. Doch eines haben alle Missionen gemeinsam. Sie zielen darauf ab, Leben auf dem Mars zu finden.

Wissenschaftliche Nutzlast der Mission

Der Rover selbst ist ähnlich aufgebaut wie Marsrover Curiosity, soll autonom fahren und auch Proben durch einen Bohrer entnehmen können – zum ersten Mal in der Geschichte der Raumfahrt. Damit soll er Proben sammeln, die ein zukünftiger Roboter dann zur Erde bringen soll. Der Rover wird das größte Fahrzeug auf einem anderen Planeten aller Zeiten sein. Er wird drei Meter lang, 2,7 Meter breit und 2,2 Meter hoch sein und 1050 Kilogramm wiegen, also deutlich größer, aber leichter sein als ein Kleinwagen.

Er wird mit vielen wissenschaftlichen Instrumenten bestückt sein. Zwei Kamerasysteme an Bord können beinahe beliebig vergrößern, organische Verbindungen und Minerale finden und bei der Navigation helfen. Ein Spektroskop namens PIXL soll die Zusammensetzung des Marsbodens untersuchen mit besonderem Fokus auf organische Bestandteile. Auch an Bord des Marsrovers ist ein Spektrometer namens SHERLOC, welches die Mineralogie des Mars untersuchen soll. Ein Gerät soll Kohlenstoffdioxid aus der Marsatmosphäre in Sauerstoff verwandeln, als Test für künftige bemannte Missionen. Außerdem wird es zahlreiche Sensoren geben, die Luftdruck, Feuchtigkeit, Temperatur und vieles mehr messen.

Landeplatz des Mars 2020 Rovers

Um den Landeplatz des Rovers gab es viel Diskussion. Als Möglichkeit wurden ehemalige Thermalquellen im Gebirge Syrtis Major oder die Columbia Hills gesehen. Im November 2018 fiel die Wahl jedoch auf den Jezero-Krater. Das ist ein 49 Kilometer großer Einschlagskrater auf der Nordhalbkugel des Mars. Vor 4 Milliarden Jahren war der Krater gefüllt mit einem riesigen Kratersee, der zahlreiche Zuflüsse und Abflüsse hatte, die heute als ausgetrocknete Flussdeltas zu sehen sind. Das Wasser formte hier zahlreiche Tonsedimente. In diesen hoffen die Wissenschaftler Hinweise oder sogar Fossilien ehemaligen Lebens zu finden.

Sollte sich hier kein Leben finden, so ist beinahe ausgeschlossen, dass es heute noch auf dem Mars Leben gibt. Womöglich gab es hier noch vor 3,8 Milliarden Jahren offene Wasserstellen, doch durch das Entweichen der Marsatmosphäre verdunstete und gefror des übrige Wasser. Dennoch gibt es Hoffnungen, dass es noch heute feuchte Schlammlawinen auf der Oberfläche des Planeten gibt, ein vielversprechender Ort für die Suche nach Leben. Dafür ist der Landeplatz mit seinen riesigen Felsbrocken und Klippen aber auch sehr anspruchsvoll.

Der Jezero-Krater vor 4 Milliarden Jahren

Start und Zeitplan

Die Mars 2020 Mission ist eine Flagship-Mission. Bei der NASA teilt man Wissenschaftsmissionen in drei Kategorien ein, die günstigen Discovery-Missionen, die mittleren New Frontiers-Missionen und die teueren komplexen Flagship-Missionen. Die Kosten der Mission werden sich auf 2,1 Milliarden US-Dollar belaufen, was für die komplexeste Marsmission aller Zeiten ein gemäßigter, beinahe günstiger Preis ist. Nur zum Vergleich: Die letzte große Rover Mission auf dem Mars, Mars Science Laboratory kostete 2,5 Milliarden US-Dollar und das ganz ohne Helikopter und Bohrer. Der Start des Mars 2020 Rovers ist, wie sich aus dem Namen unschwer ablesen lässt, für 2020 geplant. Der Start soll auf einer Atlas V-Rakete der NASA in Cape Canaveral stattfinden. Die Ankunft und die Landung auf dem Mars sollen ein Jahr später, 2021 erfolgen. Die genaue Arbeitszeit ist schwierig abzuschätzen, da Marsrover sie traditionell um Zehnfache übertreffen. So ist davon auszugehen, dass der Mars 2020 Rover mehrere Jahre den Mars erforscht.

Der Mars-Helikopter

Ein Fluggerät auf einem fremden Planeten

Lange in der Schwebe stand ein weiteres ehrgeiziges Projekt der NASA. Nachdem die Verwirklichung lange als unwahrscheinlich galt, scheint die Sache nun in trockenen Tüchern zu sein. Mit dem Rover soll auch ein kleiner Helikopter zum Mars fliegen. Nun, vor einigen Tagen flog der Helikopter erstmals – wenn auch nur fünf Zentimeter hoch. Eine Schwierigkeit ist das autonome Fliegen in Echtzeit. Steuerung ist nicht möglich, denn die Signale benötigen mit Lichtgeschwindigkeit mehrere Minuten von der Erde zum Mars. Eine weitere Schwierigkeit ist überhaupt das Fliegen in der dünnen Atmosphäre des Mars. Der Luftdruck auf dem Mars beträgt nur 0,00636 bar, im Gegensatz zu den irdischen 1 bar. Damit ist die Marsatmosphäre so dünn, wie die Erdatmosphäre in 35 Kilometern Höhe. Helikopter müssten dort sehr leistungsstark sein, um überhaupt genügend Auftrieb zur erzeugen.

Entwicklung des Helikopters

Der Mars-Helikopter, der den Namen MHL (Mars Helicopter Scout) trägt wird das erste Fluggerät auf einem anderen Planeten sein. Der letzte wird es nicht sein, denn die Technik soll damit erprobt werden. Der MHL wird pro Tag nur etwa drei Minuten fliegen, in Höhen zwischen drei und zehn Metern. Bei einem Flug wird er ca. 600 Meter zurücklegen. Den Strom wird der Helikopter durch Solarzellen gewinnen. Die Rotoren haben einen Durchmesser von 1,1 Meter. Der Rover wird das MPL zunächst mitnehmen, um es dann ca. 90 Tage nach der Landung auszusetzen. Dann wird der Rover sich 100 Meter vom Helikopter entfernen, wenn er zu seinem ersten Flug ansetzt.

Video der NASA zum MHL

Für die Zukunft sind noch weitere Fluggeräte auf anderen Planeten geplant. Die Mission Dragonfly soll etwa einen Quadrokopter auf dem Saturnmond Titan landen, der deutlich weitere Strecken als der MHL zurücklegen soll. Auch für die Venus gibt es entsprechende Pläne. Doch auch auf dem Mars sollen weitere Helikopter fliegen. Etwa sollen künftige Helikopter Die Polarregionen erforschen und auch Orte, an denen flüssiges Salzwasser oder Schlamm erwartet wird. Vielleicht werden es Drohnen sein, die eines Tages Wasser oder sogar Leben auf der Oberfläche des Mars finden. Der nun erfolgte Testflug war auf jeden Fall ein Schritt in die richtige Richtung. Der Test war höchst erfolgreich und hat bewiesen, dass der Helikopter autonom in der Marsatmosphäre fliegen kann. Der nächste Flug wird bereits auf dem Roten Planeten sein.

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