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WISSENSCHAFT IM TREND: Warum ist es so schwierig, auf dem Mars zu landen?

Damit der Rover Perseverance der NASA auf dem Mars landen kann, mussten hunderte Dinge richtig laufen.

Grundlagenforschung

Als wir am 18. Februar gespannt beobachteten, wie Perseverance in die Atmosphäre eintritt, absteigt und landet, wussten wir nichts über die hunderten essentiellen Ereignisse, die genau zur richtigen Zeit perfekt ausgeführt werden mussten, damit der Rover sicher landet. Auf dem Mars zu landen, ist nicht einfach. Etwa die Hälfte der bisherigen Versuche scheiterte. Vieles kann schiefgehen. Ein Grund ist, dass die Eigenschaften der Marsatmosphäre schwer vorherzusehen sind, bis ein Raumfahrzeug in sie eintritt.

Eines der schwierigsten Dinge der Raumfahrt

Was die Leistung von Perseverance noch außergewöhnlicher erscheinen lässt, ist die Tatsache, dass er im Jezero-Krater gelandet ist, also „dem schwierigsten Marsterrain, das je für eine Landung gewählt wurde“, merkt Thomas Zurbuchen an, Wissenschaftsadministrator beim Science Mission Directorate am Hauptsitz der NASA in Washington in einer Pressemitteilung der NASA. Der Dank für diese Leistung gilt den neuen Technologien der NASA. Die amerikanische Raumfahrtbehörde bereitet sich schon seit geraumer Zeit vor. „Keine Marslandung ist ein garantierter Erfolg, aber wir bereiten uns seit einem Jahrzehnt darauf vor, diesen Rover auf der Marsoberfläche zu landen und mit der Arbeit zu beginnen“, kommentiert Jennifer Trosper, stellvertretende Projektmanagerin der Mission im Jet Propulsion Laboratory der NASA, in der gleichen Mitteilung.

Sieben nervenzehrende Minuten

Ein Video auf dem YouTube-Kanal des Jet Propulsion Laboratory erklärt, warum die gefährliche Landung als die „sieben Minuten des Schreckens“ gelten. „Zwischen dem Eintritt in die Marsatmosphäre und der sicheren Landung vergehen etwa sieben Minuten“, erklärt Swati Mohan, Operationsleiterin für Guidance, Navigation & Control bei der Mars 2020-Mission. „Viele Dingen müssen richtig laufen, damit Perseverance sicher landen kann.“ All das bei einer Geschwindigkeit von fast 20 000 km pro Stunde. „Um sicher so schnell von dieser Geschwindigkeit zum Stillstand zu kommen und gleichzeitig ein kleines Ziel auf der Oberfläche zu treffen, bedarf es einer vorsichtigen, kreativen und herausfordernden Notbremse“, erklärt die NASA. „Außerdem muss Perseverance alles allein schaffen. Während der Landung kommen Funksignale vom Mars mit 11 Minuten Verzögerung an. Wenn das Missionsteam also vom Atmosphäreneintritt hört, ist der Rover in Wirklichkeit schon gelandet. Perseverance ist also so gebaut, dass er eigenständig landen kann – autonom.“ Die Zeitplanung ist für die Meilensteine dieser kurzen und intensiven Phase essentiell. Perseverance wirft etwa 10 Minuten vor Atmosphäreneintritt den Raumfahrzeuganteil ab. Der Luftwiderstand verlangsamt den Rover auf seinem Weg zur Oberfläche. Da er durch kleine Lufttaschen vom Kurs abkommen könnte, feuert er kleine Steuerraketen zur Kurskorrektur ab. Das Hitzeschild verlangsamt das Raumfahrzeug auf 1 600 km pro Stunde und dann wird der Überschallfallschirm geöffnet. Zwanzig Sekunden später wird das Hitzeschild abgeworfen und der Rover ist erstmalig der Marsatmosphäre ausgesetzt. Um sicher zu landen, wird der Fallschirm abgetrennt und der Rest des Weges mithilfe von Raketen überwunden. Die endgültige Abstiegsgeschwindigkeit liegt bei etwa 2,7 km pro Stunde. Perseverance wird etwa 12 Sekunden vor Landung mit Kabeln heruntergelassen. Die Kabel werden getrennt, sobald die Räder den Boden berühren. Diese ausgefeilte siebenminütige Choreografie war erfolgreich. Jetzt beginnt die eigentliche Mission.

Schlüsselbegriffe

Perseverance, Rover, Mars, NASA, Jezero-Krater, Raumfahrzeug, Jet Propulsion Laboratory

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