Perseverance - © Foto: NASA/JPL-Caltech - https://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA22105.jpg
Wissen

Mars-Mission: Sieben Minuten Terror

1945 1960 1980 2000 2020

Vor Kurzem hat der fünfte Mars-Rover der NASA seine monatelange Reise gestartet. Bereits die sichere Landung auf dem Roten Planeten wird zur technischen Herkulesaufgabe.

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Vor Kurzem hat der fünfte Mars-Rover der NASA seine monatelange Reise gestartet. Bereits die sichere Landung auf dem Roten Planeten wird zur technischen Herkulesaufgabe.

Niederösterreich, frühe 1980er Jahre: Der Autor manövriert sein ferngesteuertes Auto über die Waldwege des Wiener Umlands. Eine Daumenbewegung nach rechts, die Gummireifen des Modellautos wenden sich sofort nach rechts, und das Gefährt umkurvt eine Baumwurzel. Wenn durch einen bizarren Defekt in der Fernsteuerung der gefunkte Befehl zum Rechtsfahren erst mit zehn Minuten Verspätung angekommen wäre, dann hätte das Ausweichmanöver zweifellos nicht funktioniert, und der junge Klaus wäre frustriert im Wald gestanden. Mars, 202l: Die Ingenieure der NASA werden mit genau diesem Problem, einer stark verzögerten Kommunikation mit ihrem ferngesteuerten Mars-Rover, zu kämpfen haben.

Am 30. Juli 2020 hat die US-Raumfahrtorganisation NASA eine weitere fahrbare Marssonde in Richtung des Roten Planeten gestartet. Sie befindet sich nun auf einer monatelangen Reise, bei der rund 56 Millionen Kilometer – die kürzestmögliche Distanz zum Mars – zurückzulegen sind. Aufgrund der großen Entfernung werden die Funksignale zur Kommunikation mit dem Mars-Rover „Perseverance“ (englisch für „Durchhaltevermögen“) zwischen fünf und 20 Minuten brauchen, abhängig von der relativen Position von Mars und Erde auf ihrer jeweiligen Sonnenumlaufbahn. Die Funksignale bewegen sich mit Lichtgeschwindigkeit und müssen also zwischen den Rover-Piloten der NASA auf der Erde und dem Rover auf dem Roten Planeten fünf bis 20 Lichtminuten zurücklegen (Lichtminuten sind genauso wie Lichtjahre eine Maßeinheit der Entfernung).

Gefahr von Mars-Winden

Das macht die sanfte Landung auf der Marsoberfläche besonders schwierig. Dieses Kunststück haben bis auf die NASA nur einmal die Sowjets geschafft, deren Mars-3-Sonde im Jahr 1971 allerdings nur 20 Sekunden nach der Landung den revolutionären Geist aufgab. Bei der Abbremsung eines landenden Rovers, der Richtung Mars oberfläche rast, kann die NASA keine Pause einlegen, um auf Funksignale mit der neuesten Position des Rovers zu warten. Die Landung muss daher zu einem großen Teil autonom, ohne direkte Steuerung von der Erde aus, erfolgen. Die NASA-Ingenieure, die den Mars-Rover über acht Jahre entwickelt haben und während der Landung im Unklaren darüber sind, ob ihr Werk sanft landen oder brutal zerschellen wird, nennen diese Phase der Marsmission die „Sieben Minuten des Terrors“. Der Rover wird dann in einem mehrstufigen Prozess abgebremst: zuerst durch einen Hitzeschild, dann einen Fallschirm, dann mittels bremsender Raketentriebwerke, zuletzt mit Luftkissen.