Crazy Engineering
Das fliegende Auge für den Mars
publiziert: Dienstag, 17. Feb 2015 / 15:46 Uhr / aktualisiert: Dienstag, 17. Feb 2015 / 16:07 Uhr

Marsrover, wie der kleinwagengrosse Curiosity und der seit über einem Jahrzent erfolgreich arbeitende Opportunity, verrichten wertvolle Dienste für die Planetenforscher auf der Erde. Doch die Erkundung vor Ort ist langsam, wenig übersichtlich und risikobehaftet. Um Pannen zu minimieren und die Effizienz zu steigern, werkelt die US-Weltraumorganisation NASA bereits an neuen Konzepten für die Marsforschung.

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Die Höchstgeschwindigkeit von Marsrover Curioity ist 144 Meter pro Stunde. Das behagliche Tempo begründet sich natürlich auf eine gründliche Forschungstätigkeit und der Minimierung von Risiken. So wird der sechsrädrige Roboter immer wieder angehalten um die nächsten Missionsschritte minutiös vorzubereiten, bevor sie dann ausgeführt werden. Leider ist ein solches Vorgehen bis heute sehr zeitaufwändig, jedoch auch unumgänglich, angesichts der Tatsache, dass im Falle eines ernsten Problems die Eingriffsmöglichkeiten ja äusserst beschränkt wären.

Einsatz von Mars-Hubschraubern

Doch es könnte auch schneller gehen: Autonome Flugdrohnen. Marshelikopter also, die mit hochauflösenden Kameras ausgerüstet, einerseits das umliegende Gelände auf unbedenklichem, leicht befahrbarem Untergrund prüfen, und andererseits die nähere Umgebung nach interessanten Forschungsobjekten absuchen. Die Zeitersparnis wäre immens und die Forschung erzielte auf diese Weise einen noch viel höheren Wirkungsgrad. Selbst wenn die tägliche Flugdauer der Drohnen sich auf nur wenige Minuten beschränkte, entspräche dies einem Vorausblick über das umliegende Areal von über einem halben Kilometer.

Da die Marsatmosphäre auf Bodenhöhe weniger als ein Hundertstel des Atmosphärendrucks auf der Erde beträgt, muss ein Flugobjekt für den Roten Planeten mit ganz speziellen Flugeigenschaften ausgestattet sein. Die extrem geringe Dichte der Marsatmosphäre setzt ein sehr leichter Helikopter voraus, welcher mit deutlich grösseren Rotorblättern ausgestattet sein muss, die ausserdem gezwungen wären, mit mindestens 2400 Umdrehungen pro Minute, zu rotieren.

Eine weitere technische Herausforderung stellt die Autonomie der Fluggeräte dar, denn die Drohnen können ja nicht durch menschenhand in Echtzeit gesteuert werden. So müssen die Helikopter selbständig starten, fliegen, Rückflug antreten und ihren Ausgangspunkt, den Rover, wiederfinden, um dort ohne fremde Hilfe wieder zu landen.

Prototyp im Test

NASA-Ingenieure haben bereits einen Prototypen gebaut: Der Marshelikopter hat eine Flügelspannweite von 1,1 Metern und wiegt bloss ein Kilogramm. Dessen Energieversorgung ist nebenbei ebenfalls höchst erwähnenswert: Sie erfolgt nämlich per Solarstrom. Das Panel zur Stromerzeugung ist in der Mitte des Rotorkranzes angebracht. Erste Tests des Fluggerätes für extraterristische Einsätze wurden bereits in einer Vakuumkammer, die die Marsatmosphäre simuliert, am Jet Propulsion Laboratory (JPL) durchgeführt. Die Marsschwerkraft allerdings, welche nur etwa einem Drittel der Erdgravitation entspricht, kann man auf der Erde nicht simulieren...

Die Untersuchung unseres Nachbarplaneten bleibt also spannend! Durch derartige Errungenschaften der Technik kann man bei einer solch komplexen Unternehmung, wie jene der Marsforschung, den Anteil der eigentlichen Wissenschaftlichkeit enorm steigern, was am Ende uns allen von Nutzen sein wird.

(Alex Sutter/news.ch)

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