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Der Mars-Hubschrauber „Ingenuity“ soll zeigen, dass motorisierte, gesteuerte Flüge in der dünnen Mars-Atmosphäre möglich sind. (Künstlerische Darstellung)
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Der Mars-Hubschrauber „Ingenuity“ soll zeigen, dass motorisierte, gesteuerte Flüge in der dünnen Mars-Atmosphäre möglich sind. (Künstlerische Darstellung)

Perseverance

Mars-Hubschrauber „Ingenuity“: Warum Fliegen auf dem Mars schwierig ist – und warum die Nasa es versucht

  • Tanja Banner
    VonTanja Banner
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Für die „Mars 2020“-Mission hat die Nasa eine Premiere geplant: Der Hubschrauber „Ingenuity“ soll erstmals in der dünnen Atmosphäre des Mars fliegen.

  • Am 18. Februar 2021 ist der Mars-Rover „Perseverance“ der Nasa gelandet. Mit dabei ist ein Mars-Helikopter.
  • Ingenuity“ könnte auf dem Mars zu einem echten Pionier werden: Der Hubschrauber soll den ersten Flug auf dem roten Planeten durchführen.
  • Neuigkeiten aus der Weltraumforschung, der Raumfahrt und dem Weltall finden Sie auf unseren Themenseiten.

Update vom Sonntag, 21.02.2021: Der kleine Mars-Hubschrauber „Ingenuity“, der sich an Bord des Nasa-Rovers „Perseverance“ befindet, hat sich nach der erfolgreichen Landung auf dem Mars erstmals auf der Erde gemeldet. Er funkte einen Statusreport an das Kontrollzentrum in Pasadena (US-Bundesstaat Kalifornien). „Alles scheint zu funktionieren“, erklärt Projektleiter Tim Canham. Nun sei es wichtig, die sechs Lithium-Ionen-Akkus des Hubschraubers schnell aufzuladen, um die Elektronik warmzuhalten. Auf dem Mars wird es nachts bis zu minus 90 Grad Celsius kalt.

Der Hubschrauber ist etwa zwei Kilogramm schwer und soll in 30 bis 60 Tagen erstmals auf dem Mars fliegen. Es wäre der erste Flug über einen fremden Planeten. Noch ist der Hubschrauber „Ingenuity“ allerdings an der Unterseite des Rovers „Perseverance“ befestigt. Der Rover war am vergangenen Donnerstag (18.02.2021) auf dem Mars gelandet – nach 203 Flugtagen und 472 Millionen Kilometern. Das Video von der Landung auf dem Mars, das die Nasa veröffentlicht hat, sorgt auch wegen einer geheimen Botschaft im Muster des Mars-Fallschirms für Furore.

Nasa: Hubschrauber „Ingenuity“ soll auf dem Mars fliegen

Erstmeldung vom Freitag, 05.02.2021: Frankfurt – Der Planet Mars ist der Nachbarplanet der Erde und übt schon alleine deshalb auf die Forschung einen gewissen Reiz aus. Gleich drei Raumsonden haben ihn im Laufe des Monats Februar erreicht. Die Mission, die dabei am meisten Aufmerksamkeit erhält, ist die der US-Raumfahrtorganisation Nasa. Die hat nämlich einiges an Erfahrung in Sachen Mars vorzuweisen und hat gleichzeitig die beste Öffentlichkeitsarbeit.

Während man von der chinesischen Mars-Mission „Tianwen-1“ nur Bruchstücke erfahren hat – beispielsweise, dass sie ihren Mars-Orbit mittlerweile erreicht hat – weiß man über die Nasa-Mission „Mars 2020“ ziemlich viel: Der Rover „Perseverance“ ist am 18. Februar 2021 auf dem Mars gelandet, zu sehen war die Mars-Landung im Livestream der Nasa. Außerdem begleitete die FR die Landung der Nasa-Mission „Mars 2020“ im Liveticker. Vor der Ankunft auf dem Mars musste der Rover die sogenannten „sieben Minuten des Schreckens“ überstehen, in denen der Rover durch die dünne Mars-Atmosphäre flog, zum Abbremsen selbstständig Fallschirme und Bremsraketen aktivierte und sich autonom den besten Platz zum Landen suchte.

Der Mars-Rover „Perseverance“ transportiert den kleinen Mars-Helikopter „Ingenuity“ auf den roten Planeten. (künstlerische Darstellung)

„Mars 2020“-Mission der Nasa: Hubschrauber „Ingenuity“ soll auf dem Mars fliegen

Mit dabei hat der Mars-Rover ein spannendes Experiment: den kleinen Helikopter „Ingenuity“. Er soll frühestens einen Monat nach der Landung auf dem roten Planeten erstmals zum Einsatz kommen. Es handelt sich dabei um eine Technologie-Demonstration: „Ingenuity“ soll zeigen, dass es möglich ist, in der dünnen Atmosphäre des Mars zu fliegen. „Wir freuen uns, dass wir nun so kurz davor sind, auf dem Mars zu zeigen, was „Ingenuity“ wirklich kann“, erklärt die Projektmanagerin MiMi Aung. Der Helikopter hat die heftigen Erschütterungen beim Raketenstart am 30. Juli 2020 gut überstanden. Ob er auch die Landung unversehrt überstanden hat, sollen nun Überprüfungen zeigen.

Er ist seitlich unter dem Bauch des Rovers „Perseverance“ angebracht und wird von ihm gelegentlich mit Energie versorgt. Eine Abdeckung schützte ihn vor Schutt, der bei der Landung auf dem Mars aufgewühlt wurde. Nach der Landung werden die Systeme von Rover und Helikopter überprüft, dann beginnt die eigentliche Arbeit auf dem Mars.

Mars-Mission der NASA: Rover „Perseverance“ hat Hubschrauber „Ingenuity“ dabei

Ist in den Monaten nach der Landung auf dem Mars eine gute Position für den Hubschrauber gefunden, wird sich „Ingenuity“ vorsichtig auf die Mars-Oberfläche fallen lassen. Er hat dann nur eine einzige Aufgabe: Er soll nachweisen, dass der motorisierte, gesteuerte Flug eines Drehflüglers in der extrem dünnen Mars-Atmosphäre möglich ist. Bis zu fünf Testflüge sind innerhalb von 30 Mars-Tagen geplant, bei der Nasa vergleicht man „Ingenuity“ mit einer großen Pionierleistung: dem ersten gesteuerten motorisierten Flug der Gebrüder Wright.

Könnte ein Pionier in einer fremden Welt werden: Der Mars-Hubschrauber „Ingenuity“ soll in der dünnen Atmosphäre des Mars gesteuert und motorisiert fliegen. (künstlerische Darstellung)

Doch der Mars hält einige Herausforderungen für die Mission von „Ingenuity“ bereit: Die Atmosphäre des roten Planeten hat nur etwa ein Prozent der Dichte der Erdatmosphäre. Entsprechend wurde der Helikopter „Ingenuity“ geplant: Er ist sehr leicht und hat sehr lange Rotorblätter, die sehr viel schneller rotieren als es für einen Helikopter dieses Gewichts auf der Erde nötig wäre. Eine weitere Herausforderung: Im Jezero-Krater, der angepeilten Landestelle des Rovers „Perseverance“, wird es bis zu minus 90 Grad Celsius kalt. „Der Mars heißt uns nicht gerade willkommen“, betont deshalb auch Tim Canham, der beim Jet Propulsion Laboratory (JPL) der Nasa das „Ingenuity“-Team leitet. „Eines der ersten Dinge, die „Ingenuity“ tun muss, wenn er den Mars erreicht, ist die erste Nacht zu überleben.“

Mars-Helikopter Ingenuity
Gewicht:1,8 Kilogramm (auf der Erde)
Höhe des Helikopters: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)

„Ingenuity“: Helikopter-Flug auf dem Mars dürfte nicht einfach werden

Eine weitere Herausforderung ist die Kommunikation mit dem kleinen Helikopter: Sie wird über den Mars-Rover „Perseverance“ abgewickelt – und zwar zeitversetzt. Durch den großen Abstand zwischen Erde und Mars gibt es eine größere Verzögerung in der Kommunikation, weshalb „Ingenuity“ selbst Entscheidungen auf Grundlage von Parametern treffen muss, die die Ingenieure auf der Erde vorgegeben haben.

Das Nasa-Team auf der Erde wird erst einige Zeit nach dem Ende eines Flugs die Daten und Bilder des Helikopters „Ingenuity“ anschauen können.

Mars-Hubschrauber „Ingenuity“: Nasa hat Ideen für die Zukunft

Wenn die Flüge des kleinen Mars-Hubschraubers ein Erfolg sind, könnten in Zukunft weitere fliegende Roboter auf dem roten Planeten zum Einsatz kommen. Beispielsweise kann man sich bei der Nasa vorstellen, dass fliegende Roboter künftig eine neue Perspektive für auf dem Boden stationierte Roboter – und später auch Menschen – bieten können. Auch Zugang zu Gebieten, die für Rover schwierig zu erreichen sind, wäre dann möglich. Außerdem heißt es bei der Nasa: „Ein zukünftiger Helikopter könnte sogar helfen, leichte aber wichtige Fracht von einer zur anderen Seite zu transportieren.“ Ein Thema, das spätestens bei astronautischen Missionen zum Mars wichtig wird.

Wann allerdings die ersten Menschen auf dem Mars landen, steht noch in den Sternen. Elon Musk und sein Raumfahrt-Unternehmen SpaceX möchten zwar bereits in sechs Jahren Menschen mit dem „Starship“ zum roten Planeten befördern – doch Musk ist dafür bekannt, dass er selbst gesetzte Termine nicht unbedingt einhält. Die Nasa möchte vor der ersten astronautischen Mars-Landung erst wieder Menschen zum Mond schicken, was derzeit für 2024 angepeilt wird, sich jedoch wegen unrealistischer Zeitpläne vermutlich ebenfalls weiter in die Zukunft verschieben wird. Gut möglich also, dass auf absehbare Zeit weiter autonome Rover und Helikopter den Mars für die Menschheit erforschen müssen. Doch auch die erzielen Erfolge: Gerade erst hat die Esa-Raumsonde „ExoMars“, die den roten Planeten umkreist, Wasserdampf in der Mars-Atmosphäre entdeckt. (Tanja Banner)

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