Nasa schickt erstmals Hubschrauber zum Mars
Es ist eine Premiere in der Geschichte der Luftfahrt: Die NASA schickt einen Helikopter zum Mars. Erstmals wird ein Hubschrauber in der Atmosphäre einer anderen Welt fliegen. Eine ingenieurtechnische Herausforderung.
Der Mars Helicopter wird im März 2021 auf dem Roten Planeten ankommen. Dann startet eine 30-tägige Flugtestkampagne.
Foto: NASA/JPL-Caltech
Rover fahren schon seit Jahren über den Mars, versuchen, mehr über die Geschichte des Roten Planeten in Erfahrung zu bringen. Und Hubschrauber? Ein Flug in der dünnen Atmosphäre war bislang undenkbar. Umso stolzer verkündet die US-Weltraumbehörde NASA: Im Juli 2020 wird der erste Helikopter zum Mars starten – an Bord der Sonde „Mars 2020“.
Das Fluggerät wird im März 2021 auf dem Planeten ankommen und Flugtests absolvieren. „Nachdem die Gebrüder Wright vor 117 Jahren bewiesen haben, dass ein angetriebener, nachhaltiger und kontrollierter Flug hier auf der Erde möglich ist, könnte eine andere Gruppe amerikanischer Pioniere beweisen, dass das auch in einer anderen Welt möglich ist“, erklärt Thomas Zurbuchen, Wissenschaftsdirektor der NASA.
Rotoren drehen sich mit 3.000 U/min.
Warum ein Flug auf dem Mars als schwierig gilt? Weil die Atmosphäre extrem dünn ist, der atmosphärische Druck beträgt nur ein Prozent des Drucks der Erdatmosphäre. Zur Veranschaulichung: Auf der Erde liegt der Höhenrekord für einen Hubschrauber bei rund 12 km. Steht der Helikopter auf der Marsoberfläche, ist er bereits auf einer Höhe von rund 30 km.
Um bei dieser niedrigen atmosphärischen Dichte fliegen zu können, mussten die Ingenieure in die Trickkiste greifen. Das Ergebnis: ein Helikopter, kaum größer als ein Schuhkarton, 1,8 kg leicht. Und trotzdem stark. Die beiden gegenläufigen, zusammenklappbaren Rotoren bringen es auf 3.000 U/min. Damit drehen sie sich zehnmal schneller als Rotoren klassischer Hubschrauber. An Bord sind außerdem Lithium-Ionen-Akkus, die sich über Solarzellen aufladen.
Marscopter fliegt autonom mehrere hundert Meter
Eine weitere Herausforderung: die Steuerung des Marscopters. Eine Live-Steuerung von der Erde aus ist unmöglich, denn die Planeten liegen mehrere Lichtminuten auseinander. Der Helikopter wird deswegen nur einen Startbefehl erhalten und dann autonom aufsteigen. Dem Pionier steht eine 30-tägige Testkampagne mit fünf Flügen bevor.
Beim ersten Flug soll er auf eine Höhe von drei Metern steigen und dort 30 Sekunden schweben. Hat er diesen Test bestanden, folgen Flugdistanzen von mehreren hundert Metern. Bei diesen Flügen könnte er dazu beitragen, die Oberfläche des Roten Planeten zu erforschen. „Wir haben schon gute Ansichten des Mars von der Oberfläche und aus dem Orbit“, sagt Zurbuchen. „Die zusätzliche Vogelperspektive eines Marscopters wird künftigen Missionen viel bringen.“
Die Rotoren des Marscopters erreichen 3.000 U/min, sind zehnmal schneller als Hubschrauberrotoren auf der Erde. Nur so kann der Helikopter in der dünnen Atmosphäre abheben.
Quelle: NASA/JPL-Caltech
An Bord der Sonde „Mars 2020“ ist auch ein Rover. Er wird Gesteinsproben und Erdproben entnehmen und in Röhren versiegeln. Die Röhren bleiben zunächst auf der Planetenoberfläche zurück, sollen aber mit einer zukünftigen Marsmission zur Erde gelangen. Sie könnten Wissenschaftler bei der geplanten Kolonisierung des Mars unterstützen.
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