Der Fahrplan zur MarsmissionWas uns Perseverance in den nächsten Monaten an Spektakel liefert
Der Mars-Rover ist am Donnerstag erfolgreich auf dem Roten Planeten gelandet. Nun kann die Mission erst richtig beginnen – doch was passiert in nächster Zeit eigentlich genau?
«Landung bestätigt», hiess es am Donnerstag aus dem Kontrollzentrum der US-Raumfahrtbehörde Nasa– der US-Rover Perseverance war kurz vor 22 Uhr MEZ erfolgreich auf dem Mars gelandet. Sekunden nachdem die Landung bestätigt worden war, schickte der Rover seine ersten pixeligen Schwarzweissfotos von der Krateroberfläche zurück. «Jetzt, wo wir auf dem Boden sind, fängt der Spass erst richtig an», sagte Lori Glaze, die Direktorin für Planetenforschung der Nasa. Doch was heisst das genau?
Laut «Scientific American» hat die Nasa für den Mars-Rover einen ziemlich straffen Zeitplan für die nächsten 100 Tage geplant. Schliesslich hat das 2,5 Milliarden Dollar teure Fahrzeug Aufgaben von immenser Wichtigkeit zu erledigen: Es soll unter anderem nach Hinweisen auf früheres mikrobielles Leben suchen und Steinproben sammeln.
Wir haben die spektakulärsten Ziele auf dem Fahrplan der Marsmission zusammengefasst.
Tag 1–5: Hochauflösende Aufnahmen von der Landung
Wenn Sie denken, dass das erste Bild der Marsoberfläche spektakulär ist, ist das nichts im Vergleich zu dem, was wir in den nächsten Tagen sehen werden. Perseverance ist mit mehreren Kameras und Mikrofonen ausgestattet und ist somit der erste Rover, der die Aussicht und die Geräusche einer Landung auf dem Mars einfangen kann.
«In den nächsten Tagen, wenn wir alle Bilder und Mikrofondaten der Landung zusammengetragen haben, wird der Rover uns auf seine Landung mitnehmen», sagt Glaze. «Wir werden genau miterleben können, wie das war.»
Hochauflösende Bilder und Panoramaaufnahmen sollen im Lauf der Woche eintreffen. Die ersten Tonaufnahmen könnten noch Ende Woche veröffentlicht werden. Das erste hochauflösende Video der Landung von Perseverance wird am Montag erwartet.
Tag 1–10: Perseverance fährt hoch
Eine der ersten Aufgaben des Rover ist es, seine exakte Position ausfindig zu machen. Er nutzt unter anderem die Position der Sonne, um herauszufinden, wo sich die Erde genau befindet. Dies ist nötig, um eine direkte Kommunikation zur Basis herstellen zu können. Dann werden seine Instrumente und Systeme von Ingenieuren überprüft, während der Rover weiterhin Bilder von seiner Umgebung zurücksendet. «Wir werden etwa vier oder fünf Tage brauchen, um das alles zu erledigen», sagt Jennifer Trosper, Projektleiterin des Jet Propulsion Laboratory (JPL) der Nasa.
In den nächsten fünf Tagen soll schliesslich die gesamte Software hochgeladen werden, die das Fahrzeug für seine Mission braucht. Zudem sollen Teile des Rover, wie seine Antenne und sein Roboterarm, mit dem er die Proben sammeln soll, ausgefahren werden.
Hat dies alles geklappt, soll es bereits zur ersten Testfahrt des Mars-Rover kommen. Dieser soll die etwa fünf Meter entfernten Felsen erkunden, die man auf den ersten Fotos der Krateroberfläche sehen kann. Währenddessen sichtet ein anderes Team der Nasa die Bilder des Landeplatzes auf dem Jezero-Krater und bereitet sich auf einen der wichtigsten Momente der Mission vor – den ersten motorisierten Flug auf einem anderen Planeten.
Tag 11–60: Erste Testflüge des Mars-Helikopters Ingenuity
Es ist ein absolutes Novum in der Raumfahrt: Zum ersten Mal in der Geschichte der Menschheit soll ein Fluggerät in der Atmosphäre eines anderen Planeten fliegen. Der Rover hat nämlich einen Helikopter mit an Bord. Der 0,5 Meter grosse blinde Passagier namens Ingenuity befindet sich im Bauch des Mars-Rover Perseverance. Bereits Mitte März könnte dieses drohnenähnliche Fluggerät eine erste Spritztour machen.
Funktioniert die Mission von Ingenuity, könnten fliegende Aufklärungsdrohnen auf zukünftigen bemannten Marsausflügen eine grosse Hilfe sein. Für die Flüge des Helikopters muss Perseverance laut Trosper jedoch zuerst eine flache Stelle finden. Diese wird vom Helikopterteam innerhalb einer zehntägigen Fahrt in der Umgebung des Landeplatzes ausgewählt und kann bis zu einen Kilometer entfernt liegen. Der Rover kann bei der Suche etwa 100 Meter pro Tag zurücklegen.
Hat sich ein geeigneter Start- und Landeplatz gefunden, wird es weitere zehn Tage dauern, um den Helikopter unter dem Rover hervorzuholen und den Rover wegzubewegen. Dies ist eine äusserst komplexe Angelegenheit: Da Ingenuity seitlich unter Perseverance gelagert ist, muss der Rover langsam gedreht und an die Oberfläche abgesenkt werden. Dann werden seine Beine mithilfe von Sprungfedern ausgeklappt, während der Helikopter einen letzten Ladungsstoss von Perseverance erhält, bevor er auf seine eigene solarbetriebene Batterie an Bord umschaltet.
Ist die sanfte Landung auf die Marsoberfläche geglückt, beginnt endlich die Mission des Mars-Helikopters. Er hat ein Zeitfenster von 30 Tagen, um bis zu fünf Flüge auf dem Mars durchzuführen, die jeweils bis zu 90 Sekunden dauern. Die Flüge werden anfangs niedrig und kurz gehalten. Das Ziel ist es, den Helikopter immer höher fliegen und ihn Entfernungen von einigen Hundert Metern zurücklegen zu lassen.
«Flug Nummer fünf könnte ein so komplexes Unterfangen sein wie abheben, eine gewisse Strecke fliegen, einen neuen Landeplatz selbst auswählen und an diesem Platz landen», sagt Joshua Ravich, Leiter der Helikopter-Ingenieure des JPL. Pro Tag kann maximal ein Flug unternommen werden, wobei der Helikopter zwischendurch aufgeladen werden muss.
Besonders faszinierend: Während Ingenuity Testflüge unternimmt, fungiert Perseverance als Beobachter. Der Rover soll Bilder und möglicherweise sogar Videos von den Flügen aufnehmen und an die Erde übermitteln.
Tag 61–100: Sammeln der ersten Steinproben
Die ersten Testflüge sollten bis Tag 60 oder Tag 100 der Mission erfolgt sein – für allfällige Fehler wurde ein Spielraum einberechnet. Sind die Flüge erfolgt, ist die Anfangsphase der Mission beendet. Als Nächstes wird der Rover die wissenschaftlichen Ziele der Mission verfolgen. Dies bedeutet, dass die Ingenieure den Schlüssel des Rover an das Wissenschaftsteam übergeben.
Das Team wird bis zu diesem Zeitpunkt einen ersten Standort ausgewählt haben, zu dem der Rover geschickt werden soll. «Ich gehe davon aus, dass wir eine wissenschaftliche Untersuchung des Kraterbodens vor unserer Untersuchung des Flussdeltas planen werden», sagt Katie Stack Morgan, die stellvertretende Projektwissenschaftlerin von Perseverance. Dort könne es sich nämlich um vulkanisches Gestein handeln, welches sich sehr gut eigne, um absolute Altersdaten zu erhalten. Dies stelle eine nützliche zeitliche Basis für alle zukünftigen vom Rover gesammelten Proben dar.
In den darauffolgenden Tagen wird Perseverance möglicherweise seine ersten Proben auf dem Mars entnehmen. Dabei wird er sein erstes zigarrengrosses Rohr auf der Oberfläche zurücklassen; ein kleines Zwischenlager, das von einer zukünftigen Probenrückführungsmission abgeholt und zur Erde zurückgebracht werden soll.
Die zukünftige Mission soll 2026 auf dem Roten Planeten landen, um die 40 Proben dort einzusammeln, wo sie über dem Jezero-Krater zurückgelassen wurden. Wenn alles nach Plan läuft, sollten die Proben irgendwann in den 2030er-Jahren auf der Erde ankommen. Bis dahin können wir mittels atemberaubender Aufnahmen, die uns der Rover Perseverance von seiner Mission auf dem Mars zur Erde sendet, mitfiebern.
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