Sieben Minuten Höllenritt zum Mars

4. August 2012, 17:45 Uhr

Es ist teuerste Marsmission der Nasa: Am Montag soll der Rover "Curiosity" auf dem Roten Planeten landen. Klappt das riskante Manöver, können Forscher den Mars so genau untersuchen wie nie zuvor. Von Lea Wolz

Klappt alles wie geplant, bekommen die beiden Marsrover "Opportunity" und "Spirit" am kommenden Montag Gesellschaft: Nach rund acht Monaten Reise soll der Riesen-Rover "Curiosity" um 7.31 Uhr MESZ auf dem Roten Planeten landen. Nach dem Abschied von den Shuttles und dem Sparprogramm ist diese Marsmission für die Nasa erst einmal für lange Zeit das letzte Highlight, das die US-Weltraumbehörde auch dementsprechend groß feiert.

So werden Bilder aus dem kalifornischen Kontrollzentrum live auf den New Yorker Times Square übertragen, überall in den USA finden öffentliche Veranstaltungen statt, und die Nasa twittert den Höllenritt des Rovers live. Auch auf Facebook können Raumfahrtinteressierte das Ereignis verfolgen. Für die Nasa ist es die technisch ambitionierteste und mit 2,5 Milliarden Dollar (etwa 1,9 Milliarden Euro) auch die teuerste Marsmission.

Für Spannung dürfte am Montag auf jeden Fall gesorgt sein. Denn die Landung ist ein äußerst riskantes Manöver, das die Nasa in einem in Blockbuster-Manier gedrehten Video als "Sieben Minuten des Terrors" bezeichnet. In diesem Zeitraum können die Ingenieure nur hoffen, dass alles so klappt, wie sie es geplant haben. Denn ein Eingreifen ist nicht mehr möglich, die Landung des Rovers läuft automatisch ab, die Fehlertoleranz ist null. "Wenn nur eine Sache schief geht, ist das Spiel aus", sagt der Nasa-Ingenieur Tom Rivellini.

Dann wäre "Curiosity" ein Haufen Schrott und die Nasa hätte sich mit der ambitionierten Mission blamiert. Ob der Rover in vielen kleinen Stücken oder heil auf dem Marsboden aufgesetzt hat, wissen die Ingenieure auch erst mit einer Zeitverzögerung von 14 Minuten. Denn so lange braucht das Signal, um auf der Erde anzukommen. "Wenn wir erfahren, dass 'Curiosity' in die oberste Schicht der Marsatmosphäre eingetreten ist, ist der Rover tatsächlich bereits seit sieben Minuten auf der Oberfläche des Planeten angekommen - lebend oder tot", sagt der Nasa-Ingenieur Adam Steltzner.

Ein Schwergewicht

"Curiosity" ist mit fast einer Tonne Gewicht und den Maßen eines Kleinwagens deutlich schwerer und größer als seine Vorgänger. Airbags bei der Landung einzusetzen - wie bisher üblich - kam daher nicht infrage. Für ihren neuen Marsrover hat sich die Nasa ein riskantes Aufsetzmanöver ausgedacht. Mit einer Geschwindigkeit von fast 6000 Metern in der Sekunde tritt "Curiosity" 125 Kilometer über der Oberfläche in die Marsatmosphäre ein - und muss innerhalb von 416 Sekunden auf null abgebremst werden.

Zum Einsatz kommt dabei ein kompliziertes Schwebeverfahren. Zuerst öffnet sich ein Bremsfallschirm, dann trennt sich der Hitzeschild ab. Doch allein mithilfe des Fallschirms kann die Geschwindigkeit des Rovers nicht ausreichend gesenkt werden. Daher klinkt sich ein Abstiegsmodul aus, bei dem acht Bremsraketen sofort zünden und so eine Gegenbewegung erzeugen. Auf den Boden aufsetzen kann dieses Modul allerdings nicht, denn die Raketen würden zu viel Staub aufwirbeln. Der könnte wiederum die empfindlichen Instrumente des Rovers beschädigen, befürchtet die Nasa. Zwanzig Meter über der Oberfläche kommt daher der Sky Crane (Himmelskran) zum Einsatz. An langen Kabeln soll "Curiosity" schließlich sanft auf dem Marsboden herabgelassen werden.

"Das Manöver ist äußerst schwierig und wird so zum ersten Mal durchgeführt", sagt der Physiker Günther Reitz vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) zu stern.de. "Noch nie zuvor hat ein so großes Objekt auf einem Planeten aufgesetzt."

Die Bestätigung, dass die Landung geklappt hat, ist gar nicht so leicht zu bekommen. "Curiosity" selbst kann aus der Mars-Atmosphäre zunächst nur wenige Informationen an die Erde schicken. Anstelle dessen sendet der Rover nach jedem erfolgreichen Teil des Landemanövers Ultrahochfrequenz-Töne an die Raumsonde "Odyssey", die den Mars umkreist. Dieses leitet sie so weiter, dass sie nach einer Zwischenstation letztlich das Kontrollzentrum der Nasa erreichen.

Da eine derart aufwendige Kommunikation im All aber nicht immer reibungslos verläuft, warnt die Nasa, dass es im schlimmsten Fall auch Tage dauern könnte, bis das Signal die Erde erreicht. Auch Bilder von der Landung wird es zunächst nicht geben. Frühestens 15 Stunden nach der Landung würden die ersten von "Curiosity" geknipsten Fotos auf der Erde erwartet, sagte ein Nasa-Sprecher. Ein Video, das eine Kamera am Boden des Rovers während der Landung aufzeichnet, werde wahrscheinlich erst in ein paar Tagen eintrudeln.

Zwei Jahre Zeit für Erkundungstouren

Als Landeplatz für den Rover hat sich die Nasa den Gale Krater ausgesucht. Die Gesteinsformationen und Sedimente legen es nahe, dass es dort einmal Wasser gegeben hat. Und wo Wasser war, könnte auch tief unter der Oberfläche noch Leben zu finden sein. Zudem erhoffen sich die Wissenschaftler von dem Studium der Gesteinsschichten in dieser Region einen Einblick in die Entwicklungsgeschichte des Mars.

Für seine Erkundungstouren ist "Curiosity" mit zahlreichen Instrumenten ausgestattet: Mit zwei Kameras kann er dreidimensionale Aufnahmen machen und mithilfe eines Lasers die chemische Zusammensetzung des Bodens beleuchten. Teil des Labors auf sechs Rädern ist auch das Strahlungsmessgerät "RAD" (Radiation Assessment Detector), für welches das DLR gemeinsam mit der Universität Kiel den Detektorkopf entwickelt und gebaut hat.

Zwei Jahre - so lange soll der Rover erst einmal den Mars erkunden - wird RAD die kosmische Strahlung auf der Marsoberfläche vermessen. Zum ersten Mal, wie Reitz betont. Er weiß, dass er damit Pionierarbeit leistet: Die Daten, die er und sein Team sammeln, sind wichtige Informationen für einen bemannten Flug zum Mars. Die Forscher wollen damit erkunden, wie hoch die Strahlenbelastung für Astronauten wäre, die in einer - wenn auch vermutlich noch fernen - Zukunft den Roten Planeten betreten könnten. "Die große Vision ist doch letztlich, dass der Mensch eines Tages andere Planeten im Sonnensystem besiedeln kann", sagt der Physiker.

Auch Reitz fiebert daher am Montag mit, wenn die sieben entscheidenden Minuten für den Rover anbrechen. Doch selbst wenn die Landung misslingen sollte, ist die Mission für den DLR-Forscher bereits ein Erfolg. Denn er und sein Team hatten außerplanmäßig schon während des achtmonatigen Fluges die Gelegenheit, die kosmische Strahlung zu messen. "Das war sehr ertragreich", sagt der Physiker. Noch mehr würde er sich allerdings freuen, wenn es "Curiosity" ähnlich erginge wie seinen beiden Vorgängern "Opportunity" und "Spirit". 2004 landeten diese auf dem Planeten, den sie 90 Tage lang erkunden sollen. Dieses Ziel haben die beiden Rover weit übertroffen - "Opportunity" läuft noch immer.

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