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Drei Raumschiffe erreichen den Mars

Die nächsten Tage und Wochen im Februar 2021 wird es für die drei Länder – ja, für die ganze Welt – spannend. Drei separate Mars-Missionen erreichen den roten Planeten. Die Vereinigten Arabischen Emirate, China  und die Vereinigten Staaten  haben im Juli 2020 jeweils separate Missionen zum Mars gestartet, und sie alle stehen kurz vor der Ankunft. Die ersten beiden, innerhalb weniger Tage voneinander.

Von den drei Missionen bringt die amerikanische Mars 2020-Mission die meiste Erfahrung und Zuversicht mit. Sie ist auch die innovativste. Zu ihrer Fracht gehört der allererste Marshubschrauber  namens Ingenuity.

Er soll den erste Drohnen-Testflug auf einem anderen Planeten absolvieren, in einer Atmosphäre, die dünner ist als die der Erde. Der Versuch soll unser Verständnis für die zukünftige menschliche Raumfahrt jenseits des Mondes verbessern.

Aber – wie jeder Ingenieur bestätigen wird – der Weltraum ist nie einfach. Die NASA-Mitarbeiter werden also genauso angespannt sein wie ihre Kollegen in den Vereinigten Arabischen Emiraten und China.

Die US-Mission ist dabei die letzte der drei geplanten Missionen, sodass sich die Amerikaner zumindest vorerst noch etwas zurücklehnen, entspannen und beobachten können, wie die anderen abschneiden.

Den Auftakt machen die Vereinigten Arabischen Emirate

Die Emirate hatten ihre Mars Mission (EMM)  am 20. Juli 2020 mit einer Sonde namens Hope  vom Tanegashima Space Centre in Japan gestartet.

Hope ist die erste arabische interplanetare Mission. Sie soll Wissenschaftlern ein vollständiges Bild der Marsatmosphäre liefern. Und die Forscher werden ihre Daten mit der ganzen Welt teilen.

Am 9. Februar 2021 wird Hope mit der so genannten Mars Orbit Insertion (MOI),  also dem Einschwenken in den Orbit des Planeten, beginnen.

Der sogenannte “Burn” – also das Abbremsmanöver – wird um 19.30 Uhr Ortszeit am Golf (15:30 Weltzeit) beginnen. Nach den Worten eines EMM-Sprechers wird es “ziemlich nervenaufreibende 27 Minuten” dauern.

Die Operation wird völlig autonom ablaufen, da die Funksignale von und zur Sonde 11 Minuten brauchen, “so dass wir nicht viel tun können, wenn wir erst einmal gestartet sind”, heißt es in einer E-Mail an die DW.

Hope verfügt über sechs Schubdüsen, die eine Kraft von 650 Newton liefern werden. Während die Triebwerke so lange gezündet sind, wird das Raumschiff einem starken Stress ausgesetzt sein, von Vibrationen bis hin zu Hitze. Es ist “mit Abstand die gefährlichste Operation der Mission”, sagte der Sprecher.

Geht alles gut, ist dies der Beginn einer zwei Erdenjahre dauernden Mission. Das entspricht einem Marsjahr.

China folgt mit Tianwen-1

Als nächstes ist China mit seiner ersten unabhängigen Mars-Mission  an der Reihe. Die Sonde hob am 23. Juli 2020 vom Wenchang Space Launch Center in der Provinz Hainan an Bord einer Rakete vom Typ Langer Marsch 5 ab.

Tianwen-1 soll ebenfalls in der zweiten Februarwoche in eine Marsumlaufbahn eintreten. Tatsächlich hofft man, dass die chinesische Robotersonde es am Tag nach der EMM schafft – und damit zwei Tage vor dem chinesischen Neujahrsfest.

Die Raumsonde wird gleichfalls eine Brems-Operation  durchführen, um ihre Geschwindigkeit auf einen Punkt zu verlangsamen, an dem sie von der Schwerkraft des Mars eingefangen werden kann. Wie die EMM soll auch die Tianwen-1-Sonde die Marsatmosphäre untersuchen.

Aber das ist noch nicht alles: Der Hauptteil der Mission ist für Mai geplant, wenn China eine weiche Landung eines Rovers im südlichen Teil der Utopia Planitia des Mars anstrebt.

China sieht Tianwen-1 als einen Schritt in Richtung zukünftiger Missionen, die Gesteins- und Bodenproben vom Mars zur Erde zurückbringen sollen.

Die USA mit Beharrlichkeit und Einfallsreichtum

Die neueste Mars-Mission der USA  umfasst einen neuen Rover namens Perseverance (Beharrlichkeit) und einen Helikopter namens Ingenuity (Einfallsreichtum). Ingenuity ist am Bauch des Rovers festgeschnallt.

Der Rover soll am 18. Februar um etwa 15.55 Uhr EST (8:55 Weltzeit) an einem Ort namens Jezero-Krater landen.

Er wird mit einer Geschwindigkeit von etwa 20.000 Kilometern pro Stunde durch die Marsatmosphäre sinken. Einem Fallschirm und Bremsraketen sollen den Lander auf etwa 3,2 Stundenkilometer abbremsen.

Dann wird ein großer Himmelskran den Rover an drei Halteseilen herablassen. Der Himmelskran sieht etwa so aus wie eine viereckige fliegende Untertasse mit Raketentriebwerken an den Ecken, die ihn in der Schwebe halten. Ähnlich einem Hubschrauber läßt er den Rover dann sanft auf dem Boden ab, bis dieser auf seinen sechs Rädern zum Stehen kommt.

Das ist zumindest der Plan. Die NASA hat im Laufe der Jahre eine Reihe von Rovern auf dem Mars gelandet, aber wie sie selbst sagt: “Auf dem Mars zu landen ist schwierig.”

Wettlauf zum roten Planeten

Die NASA beschreibt Perseverance als “robotischen Astrobiologen”. Es ist der größte und anspruchsvollste Rover, der jemals auf die Oberfläche des roten Planeten geschickt wurde.

Perseverance wird nach Anzeichen für altes Leben auf dem Mars suchen. Außerdem soll er Technologien zur Gewinnung von Sauerstoff aus der Marsatmosphäre demonstrieren. Man hofft, dass die Mission den Boden für künftige menschliche Missionen zum Mars und auch zu unserem Mond bereiten wird.

Dies ist also wirklich erst der Anfang. Die Tatsache, dass wir mit den USA und China zwei große, erfahrene Nationen mit interplanetaren Ambitionen haben, plus einen relativen Neuling – und weitere US- und japanische Mars-Missionen,  die in den Startlöchern stehen – lässt ein neues Wettrennen jenseits dessen erahnen, was Menschen bisher im Weltraum gemacht haben.

Diese drei Missionen wurden zu einem Zeitpunkt gestartet, als die Entfernung zwischen der Erde und dem Mars noch relativ gering war. Normalerweise dauert es etwa neun Monate, um zum Mars zu gelangen, aber diese Missionen waren in der Lage, diese Reise auf sieben zu verkürzen. Und trotz der zusätzlichen Herausforderungen, die die Raumfahrtbehörden durch die COVID-19-Pandemie zu meistern hatten, hat keine von ihnen die Gelegenheit verpasst, im richtigen Zeitfenster dorthin zu fliegen.

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