Startversuch ab dem 11. April Mars-Helikopter Ingenuity: Abgesetzt und bereit zum Start

Ingenuity ist der erste Helikopter, der Flüge in der Atmosphäre eines anderen Planeten durchführt. Ein Meilenstein in der Erforschung des Mars, denn nun kann die Landschaft ganz genau unter die Lupe genommen werden. Am 4. April 2021 (Ostersonntag) hat der Rover Perseverance den Helikopter abgesetzt. Voraussichtlich am 11. April soll er zum ersten Mal abheben.

Mars-Helikopter Ingenuity
Ingenuity allein auf dem Mars. In den nächsten Tagen muss der kleine Helikopter beweisen, ob seine Energie reicht, die kalten Nächte (bis minus 90 Grad) zu überstehen und er dann genug Sonnenenergie aufnehmen kann, um abheben zu können. Bildrechte: NASA/JPL-Caltech

Vielleicht haben Sie auch die spektakulären Bilder der Mars-Landung im Februar verfolgt. Wieder hat die US-Raumfahrtbehörde NASA einen Rover auf dem Mars gelandet. Diesmal hat er eine ganz spezielle Nutzlast dabei, die nun kurz vor ihrem Einsatz steht: den ersten Hubschrauber, der seine Runden über den roten Planeten drehen soll. Mars-Helikopter nennt sich das Projekt.

Der Mars Helikopter wird erstmals Flüge in der Atmosphäre eines anderen Planeten durchführen.

MiMi Aung, NASA Ingenieurin

MiMi Aung vom kalifornischen Jet Propulsion Laboratory (JPL) hat diesen ersten Mars-Hubschrauber mitentwickelt.

Teddy Tzanetos, MiMi Aung und Bob Balaram
Teddy Tzanetos, MiMi Aung und Bob Balaram vom Mars-Helikopter-Projekt der NASA beobachten im Januar 2019 einen Flugtest in der Vakuumkammer im Jet Propulsion Laboratory der NASA in Pasadena. Bildrechte: imago images/ZUMA Wire

Wir habe noch nie ein rotor-betriebenes Fluggerät über die Oberfläche eines anderen Himmelskörpers schweben lassen. Damit erweitern wir unsere bisherige Erforschung des Weltraums mit Sonden in Umlaufbahnen und Rovern auf dem Boden nun durch einen Blickwinkel aus der Luft.

MiMi Aung

Der Name dieses Fluggeräts ist Ingenuity. Das heißt so viel wie "Geschicklichkeit", "Einfallsreichtum", "Raffinesse". Nur sehe Ingenuity nicht wirklich aus wie ein Helikopter, findet Cornelia Altenbuchner, zuständig für robotische Technologien und Simulationen beim JPL. Auch sie war am Entwurf des Mars-Hubschraubers mit beteiligt.

Der Mars-Helikopter schaut so aus wie eine Drohne mit zwei übereinander gebauten Rotoren und darunter wie so eine Geschenkbox mit vier Füßen.

Dr. Cornelia Altenbuchner, NASA Ingenieurin

Ein Helikopter braucht eine Atmosphäre, um zu fliegen. Die Atmosphäre auf dem Mars besteht vor allem aus Kohlendioxid. Ihre Dichte beträgt nur ein bis zwei Prozent der irdischen Atmosphäre. Sie ist also sehr dünn.

Durch die dünne Atmosphäre ist es schwieriger, da Auftrieb zu erzeugen. Hier hat man sich auch für Doppelrotoren entschieden, damit man genügend Auftrieb erzeugen kann, damit das Gerät selber in die Höhe kommt und oben bleibt.

Cornelia Altenbuchner

Denn je dünner eine Atmosphäre, desto weniger haben die Rotoren eines Hubschraubers zu greifen – und desto schlechter fliegt er. Deswegen wird Ingenuity von zwei Rotorblättern angetrieben. Sie ähneln großen Bumerangs von mehr als einem Meter Länge. Da die Anziehungskraft auf dem Mars nur etwa einem Drittel der Erdgravitation entspricht, sollte das Abheben gelingen.

Wir hatten einen Prototypen und haben das dann in der Vakuumkammer getestet. Die Atmosphäre, die es auf dem Mars auch gibt, haben wir in der Vakuumkammer hergestellt.

Cornelia Altenbuchner

In den Versuchslabors beim JPL konnten die Ingenieure das Flugverhalten dieser Drohne noch in Echtzeit beobachten. Auf dem Mars wird das nicht gehen. Ein Funksignal benötigt derzeit fast eine Viertelstunde von der Erde zum Mars. Der Hubschrauber wird also auf sich selbst gestellt sein, während er in der Luft ist. Niemand wird im Cockpit des Mars-Helis sitzen. Und niemand wird ihn von der Erde aus fernsteuern.

Derzeit bereitet sich der Mars-Helikopter mit dem Rover Perseverance auf den Testflug vor. Perseverance ist der NASA-Rover, der im Februar erfolgreich auf dem Mars gelandet ist und unter dessen Bauch der Helikopter befestigt war. Inzwischen hat Ingenuity seine Beine ausgeklappt und steht ganz allein bereit für den ersten Testflug. Rover Perseverance ist bereits weiter gerollt und wird dann aus einer Entfernung von rund 90 Metern die Startversuche des 1,8 Kilogramm schweren Hubschraubers beobachten.

Ein Helikopter auf dem Mars
Helikopter Ingenuity am 31. März - Beine und Rotoren sind ausgeklappt. Bildrechte: NASA/JPL-Caltech

Sobald Menschen den Mars erforschen werden, wird es wichtig, im Voraus hochaufgelöste Bilder des Geländes zu bekommen; über viele Kilometer hinweg, bevor die Astronauten es betreten. Ein Hubschrauber kann Gesteinsformationen untersuchen, zu denen wir ansonsten keinen Zugang bekämen, wie steile Felswände oder das Innere von Vulkanen. Was Rover oder Menschen nicht schaffen, könnten künftig Helikopter übernehmen.

MiMi Aung

Vorausgesetzt dieser erste Test eines Hubschraubers in der Atmosphäre des Mars geht gut. Aber Cornelia Altenbuchner macht sich da überhaupt keine Sorgen.

Das Fluggerät wird funktionieren, ja. Das ist alles rigoros durchgetestet. Ja, das wird klappen. Bin sehr optimistisch.

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Bildrechte: University of Hawaii, Ross Lockwood