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Landeanflug der neuen Nasa-Mars-Sonde:Inspiriert von Lastenhubschraubern

Mit einer Geschwindigkeit von mehr als 20.000 Kilometer pro Stunde wird die Sonde auf den Mars zurasen. Die ersten Ausläufer der Atmosphäre spürt sie in einer Höhe von etwa 125 Kilometer. Es wird heiß. "Durch die Reibung erwärmt sich unser Hitzeschild und glüht wie die Oberfläche der Sonne", sagt Steltzner. Die Ingenieure rechnen mit mehr als 2000 Grad Celsius.

Im Gegensatz zu bisherigen Mars-Sonden plumpst MSL dann nicht wie ein Stein durch die Atmosphäre. Vielmehr versucht der Bordcomputer, das vordere Ende des diskusförmigen Raumschiffes leicht anzuheben. Dadurch kann es, wenn auch mit äußerst schlechtem Auftrieb, wie ein Flugzeug auf sein Zielgebiet zusteuern.

Mehr als vier Minuten nach Beginn des Wiedereintritts hat MSL gut 90 Prozent seiner Geschwindigkeit in Reibungshitze verwandelt. In einer Höhe von 11.000 Metern, noch immer fast 1500 Kilometer pro Stunde schnell, soll die Sonde ihren Bremsfallschirm entfalten - den größten und stärksten Überschallschirm, den die Nasa jemals entwickelt hat. Dank eines Durchmessers von 16 Metern kann er Kräften standhalten, die auf der Erde einem Gewicht von 30 Tonnen entsprechen würden.

Trotz seiner immensen Abmessungen schafft aber auch der Schirm es nicht, das Landegerät vollständig abzubremsen: Sechs Minuten nach dem Eintritt in die Mars-Atmosphäre hat das unter dem Fallschirm baumelnde Raumfahrzeug noch eine Geschwindigkeit von fast 300 Kilometer pro Stunde - so viel wie ein Formel-1-Rennwagen. Eine Landung mit diesem Tempo würde im Desaster enden.

"Die Mars-Atmosphäre ist zwar so dick, dass wir uns mit einem Hitzeschild gegen sie schützen müssen, gleichzeitig ist sie aber zu dünn, um die gesamte Bremsarbeit zu leisten", sagt Tom Rivellini, Ingenieur beim Jet Propulsion Laboratory der Nasa im kalifornischen Pasadena. "Uns bleibt daher nichts anderes übrig, als den Fallschirm abzuschneiden und Bremsraketen zu zünden."

In einer Höhe von 1,6 Kilometern hat das bremsende Tuch seine Schuldigkeit getan. Acht nach unten gerichtete Triebwerke übernehmen die Arbeit. Sie manövrieren das Raumfahrzeug - unterstützt von Radar und Bordcomputer - zu einer Position, die etwa 20 Meter über der Landestelle liegt. In dieser Höhe wurden bei Vorgängermissionen die nur halb so großen Marsrover Spirit und Opportunity einfach ausgeklinkt. Geschützt von dicken Luftkissen sind die Fahrzeuge damals auf den Boden geprallt.

Curiosity, so heißt das Fahrzeug der MSL-Mission, ist dafür viel zu schwer. Der Rover hat eine Masse von 900 Kilogramm und die Abmessungen eines Mini aus britischer Produktion. Selbst dem größten Airbag würde da die Luft ausgehen.

Die Nasa-Ingenieure mussten sich folglich eine anderes Landeszenario ausdenken. Sie wurden fündig bei irdischen Lastenhubschraubern: "Wer unsere Idee zum ersten Mal sieht, denkt sicherlich, wir sind verrückt", sagt Adam Steltzner. "Aber der Ansatz ist tatsächlich das Ergebnis eines durchdachten technischen Prozesses."