Es war eine Zitterpartie, wie jede Landung auf dem Roten Planeten. Doch die US-Weltraumbehörde NASA kann die Korken knallen lassen: 200 Millionen Kilometer weit von der Erde entfernt hat der Mars-Rover Perseverance sanft auf der Oberfläche unseres Nachbarplaneten aufgesetzt. Es ist ein weiterer grosser Erfolg für die NASA nach der geglückten Landung des Landers InSight 2018 und des Rovers Curiosity 2012.
Perseverance ist bereits der fünfte Rover, den die NASA zum Mars gebracht hat – zuletzt 2012 Curiosity. Insgesamt waren bisher jedoch weniger als die Hälfte aller weltweit gestarteten Mars-Missionen erfolgreich.
Vor der Landung musste die Raumsonde einen wahren Höllenritt durch die Mars-Atmosphäre überstehen. Schon der Eintritt in die Mars-Atmosphäre war Präzisionsarbeit: Er musste mit einem Winkel von exakt 12 Grad erfolgen. Wäre er zu flach gewesen, wäre die Sonde nicht in die Gashülle eingedrungen, wäre er zu steil gewesen, wäre sie verglüht. Danach dauerte der Abstieg bis zur Mars-Oberfläche rund sieben Minuten – der berüchtigte Zeitraum, den die NASA-Verantwortlichen jeweils die «sieben Minuten des Terrors» nennen.
Und diese spannungsgeladenen Minuten fanden erst noch post festum statt: Während die NASA-Leute im Kontrollraum noch nervös an ihren Fingernägeln kauten, war der Rover auf dem weit entfernten Mars bereits sicher gelandet. Denn die Datenübertragung dauert bei der derzeitigen Entfernung mehr als 11 Minuten.
Hinzu kommt, das die Sonde während des Abstiegs ihre Instrumente erst in der Endphase des Landemanövers aktivieren konnte. Die Daten, die während der Landung an das Kontrollzentrum übermittelt wurden, stammten von der Raumsonde Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), die das Landemanöver von der Umlaufbahn um den Mars aus überwachte.
Nach dem Eintritt in die Atmosphäre erhitzte sich der Hitzeschild der mit 19'000 km/h auf den Boden zurasenden Sonde auf rund 1300 °C. Trotz ihrer geringen Dichte bremste die Mars-Atmosphäre die Sonde stark ab; nach etwa vier Minuten betrug ihre Geschwindigkeit lediglich noch 1500 km/h.
Bei dieser – immer noch enormen – Geschwindigkeit konnte der Überschallfallschirm mit einem Durchmesser von 21,5 Metern geöffnet werden, der die Sonde weiter abbremste. 20 Sekunden später warf die Sonde den Hitzeschild ab und die Instrumente begannen mit der Aufzeichnung von Daten.
Rund 2100 Meter über der Mars-Oberfläche war die Sonde bereits auf etwa 320 km/h abgebremst. Nun trennte sie sich von der sogenannten Backshell mit dem Fallschirm und zündete ihre acht nach unten gerichteten Abstiegstriebwerke.
Diese Triebwerke bremsten die Sonde auf nur noch 3,2 km/h ab, so dass gut 20 Meter über dem Boden das sogenannte Skycrane-Manöver beginnen konnte: Der Rover wurde an langen Kabeln auf die Landestelle abgeseilt, während seine Beine und Räder die Landeposition einnahmen. Rund eine Minute später berührten die Räder des Roves den Boden, worauf er die Kabel zum Skycrane kappte. Der Skycrane flog davon und stürzte in sicherer Entfernung unkontrolliert ab.
Die vorgesehene Landestelle des Rovers befindet sich im Jezero-Krater. Es handelt sich um einen alten Meteoritenkrater mit einem Durchmesser von 49 Kilometern in der Syrtis-Major-Hochebene auf der nördlichen Halbkugel des Mars. Vor rund vier Milliarden Jahren gab es in dem Krater einen etwa 500 km² grossen See, dessen Zuflüsse mit ihren Sedimenten breite, ebene Deltas bildeten. Damals hatte der Mars nicht nur Gewässer auf seiner Oberfläche, sondern auch eine dichtere Atmosphäre – er war daher bedeutend lebensfreundlicher als heute.
Die Landestelle gilt als schwierig. So sagte Al Chen, der Chef des Landeprogramms beim Jet Propulsion Laboratory in Kalifornien:
Nach der sanften Landung an der richtigen Stelle kann die wissenschaftliche Arbeit beginnen. Dafür hat das drei Meter lange und rund eine Tonne schwere sechsrädrige Gefährt neben 23 Kameras und einem Laser auch sieben wissenschaftliche Instrumente an Bord. Der Rover führt ausserdem eine kleine Helikopterdrohne mit: Ingenuity, dessen Steuerung durch sechs Motoren der Schweizer Firma Maxon aus Sachseln (OW) erfolgt, soll zeigen, ob Flüge in der dünnen Mars-Atmosphäre möglich sind. Es wäre der erste Flug auf einem anderen Himmelskörper.
Hauptsächliches Ziel der Mission ist es, herauszufinden, ob auf unserem Nachbarplaneten Leben möglich ist – und ob es dort einst tatsächlich Leben gegeben hat. Perseverance wird beispielsweise ein Experiment durchführen, bei dem Kohlendioxid (CO2) aus der Atmosphäre in Sauerstoff umgewandelt werden soll. Zudem wird der Rover den Roten Planeten geologisch untersuchen und Gesteinsproben für eine mögliche spätere Mission vorbereiten, die diese dann dereinst einsammeln zur Erde zurückbringen soll. Diese Mission ist für das Jahr 2026 geplant.
(dhr)
