Das Leben nach der Genialität: Wie Wissenschaftler hoffen, den Himmel über dem Mars wieder zu erreichen

Ein schickes neues Video zeigt, wie ein roboterartiges, fliegendes Fahrzeug mit 18 Propellern eines Tages auf dem Mars ankommen und den Planeten aus der Höhe seines rosaroten Himmels erkunden könnte.

MAGGIE, der Mars Aerial and Ground Intelligent Explorer, wurde im Januar vom NASA-Programm Innovative Advanced Concepts (NIAC) für die Entwicklungsphase 1 ausgewählt. Das bedeutet, dass das Team, das hinter MAGGIE steht – bestehend aus dem Jet Propulsion Laboratory, der Purdue University und dem neu gegründeten Luft- und Raumfahrtunternehmen CoFlow Jet – finanzielle Mittel erhält, um die Spitzentechnologie weiterzuentwickeln, die erforderlich ist, um MAGGIE möglicherweise Wirklichkeit werden zu lassen.

Die neue Animation zeigt den Start von MAGGIE auf einer Rakete, die sie im Laufe von acht Monaten zum Mars bringen wird. Dort angekommen, sinkt sie durch die dünne Marsatmosphäre, während sie in einem schützenden Hitzeschild eingeschlossen ist; ihr Fall wird durch einen Fallschirm gebremst. Der Hitzeschild und der Fallschirm werden anschließend abgeworfen, und die Landung erfolgt mit einem raketengetriebenen Retro-Kran, wie er auch die Rover Curiosity und Perseverance auf den Mars gebracht hat. Sobald MAGGIE vom Kran an die Oberfläche gezogen wurde, werden die 18 Propeller mit Energie aus den Solarzellen, die den großen, geflügelten Rumpf von MAGGIE säumen, in Bewegung gesetzt. Die Ruder an den Flügeln können den Schub lenken und ermöglichen so vertikale Starts und Landungen (VTOL) – natürlich gibt es auf dem Mars keine Landebahnen oder Auslaufzonen!

ein kleiner Hubschrauber sitzt auf staubigem, rötlich-orangefarbenem SchmutzDer Ingenuity-Hubschrauber, aufgenommen auf dem Mars am 2. August 2023. (Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech)

MAGGIEs geplante Fähigkeiten sind beeindruckend. So soll er beispielsweise mit einer voll aufgeladenen Batterie Mach 0,25 erreichen. In der zerbrechlichen Marsatmosphäre ist Mach 1 – die Schallgeschwindigkeit – langsamer als auf der Erde und wurde in Bodennähe mit 879,3 Kilometern pro Stunde (546,4 Meilen pro Stunde) gemessen. Daher entspricht Mach 0,25 in MAGGIEs Reiseflughöhe von 1 Kilometer (0,6 Meilen) etwa 210 km/h (130 mph). Die Zeit, die MAGGIE am Marshimmel verbringt, wird durch seine Solarzellen begrenzt, die nur tagsüber funktionieren und morgens aufgeladen werden müssen. Die Gesamtreichweite von MAGGIE während eines Marsjahres (687 Erdtage) beträgt 16.048 km (9.972 Meilen).

Diese Geschwindigkeit wird u. a. dank der patentierten CoFlow Jet-Technologie erreicht, bei der eine Reihe von Luftkompressoren in die Tragfläche des Fahrzeugs eingebaut sind, die kleine Luftmengen von der Rückseite der Tragfläche ansaugen und dann an der Vorderseite der Tragfläche ausblasen. Durch diesen Mechanismus wird der Auftrieb erhöht und der Luftwiderstand verringert. Die CoFlow Jets und die Propeller von MAGGIE müssten auf dem Mars härter arbeiten als auf der Erde, da die Atmosphäre auf der Oberfläche nur 6,25 Millibar beträgt, während auf der Erde ein Druck von 1.013 Millibar auf Meereshöhe herrscht. Noch schlimmer wird es im Winter, wenn der Atmosphärendruck um 25 % abfällt, weil das Kohlendioxid an den Polkappen gefriert.

In der Phase 1 wird untersucht, wie MAGGIE in der dünnen Atmosphäre erfolgreich arbeiten kann. MAGGIE wird dann für die Aufnahme in Phase 2 nominiert, in der das Team mehr Mittel für die weitere Entwicklung des Konzepts und der Missionsparameter erhalten könnte. Dazu gehören wissenschaftliche Ziele wie die Untersuchung des Magnetismus des Mars und der Überreste seines inneren Dynamos sowie die Untersuchung anomaler Methanfahnen, die möglicherweise auf biologische Ursachen zurückzuführen sind. Natürlich würde MAGGIE auch atemberaubende Ausblicke bieten!

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MAGGIE wird in große Fußstapfen treten müssen – erst im Januar wurde die Mission des kleinen Ingenuity-Hubschraubers nach 72 Flügen beendet. Schuld daran war ein flugbedingter Schaden an den Rotorblättern von Ingenuity. In der Zwischenzeit soll im Jahr 2028 eine Hubschraubermission zum Titan mit dem Namen Dragonfly starten.

Es ist auch erwähnenswert, dass MAGGIE nicht das einzige Konzept ist, das erfolgreich eine NIAC-Phase-1-Finanzierung erhalten hat. Insgesamt gibt es ein Dutzend Projekte, darunter eine potenzielle Mission zur Rückführung von Proben zur Venus, ein Interferometer mit sehr langer Basislinie, mit dem ein Radioteleskop auf die andere Seite des Sonnensystems geschickt werden könnte, und ein Schwarm winziger Raumfahrzeuge, die eines Tages das uns am nächsten gelegene Sternensystem besuchen und erforschen könnten: Proxima Centauri und seine drei bekannten Planeten.

Keith Cooper

Keith Cooper ist freiberuflicher Wissenschaftsjournalist und Redakteur im Vereinigten Königreich und hat einen Abschluss in Physik und Astrophysik von der Universität Manchester. Er ist der Autor von \"The Contact Paradox: Challenging Our Assumptions in the Search for Extraterrestrial Intelligence\" (Bloomsbury Sigma, 2020) und hat für eine Vielzahl von Zeitschriften und Websites Artikel über Astronomie, Weltraum, Physik und Astrobiologie verfasst.

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