Raumfahrt
Erster Flug auf einem anderen Planeten: Mars-Heli vor Premiere

Es sind nur 40 Sekunden Schweben - doch über der Mars-Oberfläche gilt dies als historischer Flug: Die Nasa lässt ihren Hubschrauber «Ingenuity» erstmals über dem Roten Planeten aufsteigen. Eine Mission mit vielen Schwierigkeiten.

Benno Schwinghammer, DPA
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Für Montag hat die US-Weltraumbehörde Nasa eine ganz besondere Präsentation angekündigt und dabei einen historischen Vergleich gezogen. Am 17. Dezember 1903 hoben die Brüder Wright in North Carolina nacheinander mit einem Motorflieger ab. Zwölf Sekunden war die Maschine beim weltweit ersten motorisierten Flug in der Luft - 36 Meter, die in die Geschichte eingingen. Für die Nacht zum Montag war der Erstflug auf dem Mars geplant und Stunden später die Veröffentlichung der dabei gemachten Videos.

Nach den Plänen der Nasa sollte der Mini-Hubschrauber «Ingenuity» («Einfallsreichtum») am Sonntagabend US-Zeit etwa 40 Sekunden in der dünnen Mars-Atmosphäre schweben und damit den ersten Flug auf einem anderen Planeten absolvieren. Die grossen Datenmengen, vor allem der Videos, brauchen allerdings einige Stunden, bis sie zur Erde geschickt und von Nasa-Ingenieuren ausgewertet werden. Daher wurde die Präsentation für Montagvormittag deutscher Zeit angekündigt.

Zum Hintergrund: «Ingenuity» war Ende Februar im Bauch des Rovers «Perseverance» nach 203 Flugtagen in dem ausgetrockneten See «Jezero Crater» auf dem Mars aufgesetzt. Diesen See soll «Perseverance» in den kommenden zwei Jahren untersuchen. Entwicklung und Bau hatten rund 2,5 Milliarden Dollar (etwa 2,2 Milliarden Euro) gekostet und acht Jahre gedauert. Das Fahrzeug soll auf dem Mars nach Spuren früheren mikrobiellen Lebens fahnden sowie das Klima und die Geologie des Planeten erforschen.

Dem ersten Flug für den 1,8 Kilogramm leichten Mini-Hubschrauber an Bord gehen ebenfalls Jahre akribischer Arbeit voraus. Die Herausforderungen für «Ingenuity»:

Die Kälte

Bis vor wenigen Tagen wurde «Ingenuity» durch den Rover «Perseverance» auf dem Mars geschützt. Eingebaute Heizungen verhinderten bei Nächten mit minus 90 Grad, das Elektronik an Bord zerstört wird. «Während es eine grosse Herausforderung sein wird, auf der Marsoberfläche ausgesetzt zu werden, wird es eine noch grössere Herausforderung sein, die erste Nacht auf dem Mars allein zu überleben, ohne dass der Rover ihn schützt und mit Strom versorgt», sagte Chefingenieur Bob Balaram. Diese Hürde hat die kleine Maschine bereits gemeistert.

Die richtige Position

Weil der nächste Mensch, der «Ingenuity» in der Mitte seines zehn-mal-zehn Meter Startplatzes aufstellen könnte, derzeit rund 250 Millionen Kilometer weit weg ist, musste der Mini-Hubschrauber sich aufwendig selbst in Stellung bringen. Nachdem er vom Rover abgesetzt wurde, begann ein Prozess über mehrere Tage, bei dem «Ingenuity» vom Fahrzeug abgedockt und mit dessen Greifarm auf seine vier Beide gestellt wurde.

Dünne Atmosphäre

Bei guten Wetterbedingungen wollte das Nasa-Team die Erlaubnis zum Start am Sonntagabend (US-Zeit) geben. Die Rotoren sollten dann auf 2537 Umdrehungen pro Minute beschleunigen und «Ingenuity» planmässig zu seinem historischen Jungfernflug abheben. Der Plan: Er steigt dabei drei Meter in die Höhe, bleibt dort für 30 Sekunden in der Luft stehen und landet nach insgesamt etwa 40 Sekunden wieder. Weitere, waghalsigere Flüge sollen folgen.

Die Rotorblätter müssen bei Mars-Flügen um ein Vielfaches schneller kreisen als auf der Erde. Denn obwohl die Anziehungskraft des Mars nur etwa ein Drittel so stark ist wie die der Erde, beträgt die Dichte der Atmosphäre auf der Oberfläche im Vergleich nur ein Prozent. Die Energie für diese Kraftanstrengung zieht «Ingenuity» aus seiner über Solarzellen gefütterten Batterie.

Die letzten Tests vor dem grossen Wochenende liefen «Ingenuity»-Projektmanagerin MiMi Aung zufolge jedenfalls alle zur Zufriedenheit der Nasa: «Wir haben das Energieprofil von "Ingenuity" überprüft: sehr gesund, sehr gut.» Die Sensoren und Computer des Helis seien eingeschaltet und liefen einwandfrei, die Rotorblätter seien auch ausgefahren und sogar schon in Betrieb gegangen: «Wir haben einen Rotortest mit niedriger Drehzahl bei 50 Umdrehungen pro Minute abgeschlossen.»

Historischer Glücksbringer

Unter den Solarzellen des Hubschraubers haben die Ingenieure dabei noch etwas Besonderes versteckt: An einem Kabel ist ein kleines Stück Stoff aus dem Flugzeug der Brüder Wright befestigt. Die beiden Männer waren also nicht nur am ersten motorisierten Flug auf der Erde beteiligt. Sie werden auch indirekt am Jungfernflug auf dem Mars dabei sein.