1. Startseite
  2. Wissen

Nasa-Studie: Helikopter könnte Luft auf dem Mars zum Leuchten bringen

Erstellt: Aktualisiert:

Von: Tanja Banner

Kommentare

Ein Helikopter auf dem Mars könnte die Luft zum Leuchten bringen.
Ein Helikopter auf dem Mars könnte die Luft zum Leuchten bringen. © Nasa/JPL/USGS

Fliegt ein Helikopter auf dem Mars, könnte dort die Luft leuchten, beschreibt eine Studie der Nasa. Hintergrund ist ein Effekt, den es auch auf der Erde gibt.

Greenbelt – Immer, wenn sich der Helikopter „Ingenuity“ vom Boden erhebt, ist ihm eine ordentliche Portion Aufmerksamkeit sicher. Schließlich handelt es sich dann nicht um einen Routineflug auf der Erde, sondern um Erkundungsflüge auf dem Mars. „Ingenuity“ ist ein kleiner Hubschrauber, den die Nasa gemeinsam mit dem Rover „Perseverance“ zum Mars geschickt hat. Gelandet sind beide dort vor etwa einem Jahr, nach der Ankunft hat der Helikopter den ersten motorisierten Flug auf einem fremden Planeten durchgeführt und damit Geschichte geschrieben.

Mittlerweile hat „Ingenuity“ eine zweistellige Anzahl an Flügen auf dem Mars absolviert – deutlich mehr, als ursprünglich geplant waren. Nun weist die US-Raumfahrtorganisation Nasa auf eine Studie hin, die ein verblüffendes Detail über den Mars-Helikopter verrät: Wenn die kleine Drohne über den Mars fliegt, könnte sie die Luft um sich herum zum Leuchten bringen. Verantwortlich dafür seien die Rotoren des Helikopters, die kleine elektrische Ströme in der Mars-Atmosphäre verursachen könnten. Seien diese Ströme groß genug, könnten sie die Luft rund um „Ingenuity“ zum Leuchten bringen, heißt es bei der Nasa.

Mars-Helikopter „Ingenuity“ der Nasa könnte Luft zum Leuchten bringen

„Das schwache Leuchten wäre am besten in den Abendstunden zu sehen, wenn der Himmel im Hintergrund dunkler ist“, erklärt der Hauptautor der Studie, William Farrell, der für das Goddard Space Flight Center der Nasa in Greenbelt arbeitet. Doch das Leuchten des Helikopters dürfte auf dem Mars bisher nicht zu sehen gewesen sein: „Der Helikopter fliegt um diese Zeit nicht“, betont Farrell und fährt fort: „Aber künftige Drohnen könnten für Abendflüge freigegeben werden und nach diesem Leuchten Ausschau halten.“

Ein Helikopter auf dem Mars könnte mittels seiner Rotoren die Luft zum Leuchten bringen – allerdings wäre das nur im Dunklen zu sehen, zeigt eine Studie der Nasa. (Künstlerische Darstellung)
Ein Helikopter auf dem Mars könnte mittels seiner Rotoren die Luft zum Leuchten bringen – allerdings wäre das nur im Dunklen zu sehen, zeigt eine Studie der Nasa. (Künstlerische Darstellung) © Nasa/Jay Friedlander

Die elektrischen Ströme, die die schnell drehenden Rotorblätter erzeugen, stellten keine Gefahr für den Helikopter oder die Mars-Umgebung dar, erklärt der Nasa-Wissenschaftler, dessen Studie im Planetary Science Journal veröffentlicht wurde. „Sie bieten uns die Möglichkeit, unser Verständnis einer Akkumulation elektrischer Ladung zu verbessern, die als triboelektrische Aufladung bezeichnet wird“, so Farrell weiter. Den triboelektrischen Effekt kennt jeder aus dem Alltag: Er entsteht beispielsweise, wenn eine Person einen Luftballon an ihrem Haar oder Pullover reibt – elektrische Ladung wird durch Reibung zwischen Objekten übertragen.

Name:Ingenuity
Art:Hubschrauber, Mars-Technologiedemonstration
Gewicht:1,8 Kilogramm (auf der Erde)
Höhe:80 Zentimeter
maximale Flughöhe:10 Meter
maximale Reichweite:300 Meter
maximale horizontale Geschwindigkeit:10 Meter/Sekunde (35 km/h)
maximale vertikale Geschwindigkeit:3 Meter/Sekunde (10,8 km/h)
Quelle: Nasa

Mars: Nasa-Hubschrauber bringt die Atmosphäre dazu, Elektrizität zu leiten

Auch hinter dem Phänomen, das meist mit „einen Schlag bekommen“ umschrieben wird, steckt der triboelektrische Effekt – und der kann eben möglicherweise auch dafür sorgen, dass die Luft um den Helikopter auf dem Mars leuchtet. Er findet nämlich auch statt, wenn sich die Rotorblätter des Mars-Hubschraubers bewegen: Sie stoßen an Staubkörnchen in der Atmosphäre und ein elektrisches Feld wird erzeugt. Irgendwann beginnt die Atmosphäre, Elektrizität zu leiten – der Prozess wird „atmosphärischer Zusammenbruch“ genannt. Auch bei Hubschraubern auf der Erde kann es das Phänomen insbesondere in staubigen Umgebungen geben.

Weil die Mars-Atmosphäre extrem dünn ist und der Druck im Vergleich zur Erde sehr gering, ist ein atmosphärischer Zusammenbruch wahrscheinlicher. In der Folge entsteht eine „Lawine aus Elektronen“, wie die Forschenden es nennen, die dann das Leuchten auslöst. Ob es diesen Effekt auf dem Mars jedoch wirklich gibt, muss erst noch überprüft werden. „Theoretisch sollte es einen gewissen Effekt geben, aber ob die Elektronenlawine stark genug ist, um ein Leuchten zu erzeugen und ob ein schwaches Leuchten während des Betriebs zu beobachten ist, muss bei künftigen Flügen auf dem Mars noch ermittelt werden“, erklärt Studienautor Farrell.

Mars-Hubschrauber bringt Luft zum Leuchten – Effekt gibt es auch auf der Erde

Um dies zu überprüfen, und die Auswirkungen einer eventuellen Aufladung zu überwachen, könnte man „kleine Elektrometer in der Nähe der Schaufel und an den Beinen anbringen“, schlägt er vor. „Diese Art der elektrischen Überwachung könnte sowohl von wissenschaftlichem Wert sein, als auch wichtige Informationen über den Zustand der Drohne während des Flugs liefern.“

Auf der Erde gibt es einen ähnlichen Effekt – jenseits von Hubschraubern: Bei Flugzeugen oder Schiffen kann man gelegentlich das sogenannte Elmsfeuer beobachten – ein blaues oder violettes Leuchten um das Objekt herum, das vor allem bei Gewittern auftreten kann.

Der Mars-Helikopter „Ingenuity“ wurde speziell für die Anforderungen des Mars entworfen: Er ist sehr leicht und hat lange Rotorblätter, die sehr viel schneller rotieren als es für einen Helikopter seines Gewichts auf der Erde nötig wäre. Geplant hatte die Nasa eigentlich fünf Testflüge innerhalb von 30 Mars-Tagen, doch weil die Mission bisher sehr gut verläuft, hat „Ingenuity“ bereits eine zweistellige Zahl von Flügen und Landungen absolviert, das Ende der Mission ist offen. (tab)

Was passiert in der Astronomie, in der Raumfahrt und was wird gerade auf dem Mars erforscht? Abonnieren Sie den kostenlosen FR-Newsletter und bleiben Sie auf dem Laufenden.

Auch interessant

Kommentare