Sol O hat für Mars-Rover Curiosity begonnen

06.08.2012

Die NASA feiert die Bilderbuch-Landung des fahrenden Forschungslabors "Mars Science Laboratoy" und freut sich über die ersten Curiosity-Bilder

Von dem Schicksal, das bislang viele Landeroboter ereilte, die auf dem Roten Planeten dereinst eine glatte Bruchlandung hinlegten, blieb der NASA-Roboter Curiosity ("Neugier, Wissbegier") verschont. Acht Jahre nach der Landung der erfolgreichen Spirit- und Opportunity-Rover konnte der Rote Planet heute um 7.32 Uhr mitteleuropäischer Zeit wieder einen irdischen Gesandten in Gestalt eines sechsrädrigen Gefährts willkommen heißen. Das sehr komplexe und komplizierte Landemanöver verlief bilderbuchmäßig. Der Jubel bei der NASA ist groß, auch wenn die ersten gefunkten Bilder vorerst nur klein und körnig daher kommen. Im Verlauf dieser Woche sollen bereits die ersten hochauflösenden Fotos folgen.

Das erste Bild, das Curiosity vom Mars schoss. Näheres hierzu im Verlauf dieses Beitrages. Bild: NASA/JPL-Caltech

Nach zehn Jahren Planung, nach mehrjähriger intensiver Arbeit, nach 254-tägiger interplanetarer Reise und 567 Millionen zurückgelegten Kilometern hat die "Mars Science Laboratory"-Expedition heute um 7.18 Uhr MESZ (10:18 p.m. PDT - plus 14 Minuten Transferzeit) die entscheidende und zugleich schwerste Phase ihrer Mission mit Bravour gemeistert. Wie vorgesehen setzte die Abstiegssonde nach einem komplizierten, bis in kleinste Detail ausgearbeiteten Landemanöver den 799 Kilogramm schweren NASA-Forschungsroboter Curiosity sicher in den 154 Kilometer großen Gale-Krater ab. Am Rande des ungefähr 5,5 Kilometer hohen Mount Sharp landete der Rover auf feinen, ebenen Terrain.

Nervosität, aber keine Angst

Obwohl einige Pessimisten, Experten und Raumfahrt-Skeptiker die Chancen eines erfolgreichen Touchdown auf nur 50 Prozent schätzten, überstand der Roboter während seines siebenminütigen Sinkfluges alle kritischen Sequenzen problemlos. Das bislang gefährlichste interplanetare Landemanöver nahm ein glückliches Ende. Es kam zu keiner Verkettung unglücklicher Umstände. Kein Dominostein fiel und löste eine fatale Kettenreaktion aus.

Es war in der Tat kein Tag wie jeder andere im NASA Kontrollzentrum am Jet Propulsion Laboratory (JPL) im kalifornischen Pasadena, wussten doch alle Anwesenden von den Risiken der sensiblen Entry-Descent-Landing-Phase (EDL).

Schließlich traten die meisten Fehlfunktionen während des Eintritts in die Marsatmosphäre, dem Abstieg und der Landung auf. In dieser heiklen Missionsphase segneten die meisten hoffnungsvollen Landeroboter das Zeitliche.

Blick auf dem Gale-Krater. Wo sich der gelbe Punkt befindet, ist Curiosity gelandet. Bild: NASA/JPL-Caltech

So nimmt nicht wunder, dass eingedenk der zahlreichen gescheiterten Mars-Missionen in der Vergangenheit die Nerven aller Beteiligten heute bis zum Zerreißen gespannt gewesen waren. Daher geriet die Landung von Curiosity, wie von allen erwartet, für die NASA-Verantwortlichen und geladenen Gäste in der Tat zu einem Herzschlagfinale, das komplexe Landemanöver des Abstiegsmoduls mitsamt Rover zur siebenminütigen Tortur. Nicht zuletzt deshalb, weil während dieser Landesequenz kein Missionskontrolleur die Möglichkeit der Intervention mehr hatte. Denn die Nabelschnur zum Jet Propulsion Laboratory und zu allen anderen Empfangsstationen war während der EDL-Phase für sieben Minuten irreversibel durchtrennt.

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Bereits Stunden vor der schweren Landung gab der Manager der Mission Brian Portock vom JPL einen kurzen Einblick in das Seelenleben des Curiosity-Teams:

Während das Team emsig das Raumschiff überwacht, baut sich eine gewisse Spannung auf. Es ist völlig normal, vor einem Großereignis nervös zu werden, aber wir glauben, sehr gut vorbereitet zu sein.

Zahnräder griffen ineinander

Umso größer war die Freude, als am Sonntagabend um 10.32 p.m. PDT im JPL die frohe Kunde von der geglückten Curiosity-Landung die Runde machte.

Die jahrelange Arbeit und das Engagement aller in dem Projekt involvierten Wissenschaftler und EDL-Ingenieure etc. haben sich gelohnt. Die Abstiegsstufe bremste von 21.000 Kilometer in der Stunde auf fast null. Alle 76 Sprengladungen zündeten einer genauen Choreografie folgend und kappten alle Kabel, entfernten alle Abdeckungen und Gewichte.

Planmäßig trennte sich zehn Minuten vor der Ankunft am berechneten Eintrittspunkt die Cruise Stage (Marschstufe) und verglühte in der Atmosphäre. Auf einer Höhe von 131,1 Kilometer tauchte das Landemodul mit einer Geschwindigkeit von 5,9 Kilometern pro Sekunde in die Mars-Atmosphäre ein. Während des Abstiegs und der Landung operierte das Landemodul mit Curiosity an Bord völlig autonom und manövrierte autark.

Der Hitzeschild funktionierte tadellos, alle acht Manövriertriebwerke walteten ihres Amtes. Beim Eintritt in die Planetenatmosphäre sammelten die Sensoren wunschgemäß Daten über Dichte, Temperatur, Windstärke und das vorgesehene Landegebiet. Ebenso planmäßig entfaltete sich in elf Kilometer Höhe der 16 Meter große Bremsfallschirm, der bislang größte und stärkste "interplanetare" seiner Art. Nach dem Aktivieren der acht Bremstriebwerke der Abstiegsstufe verringerte sich die Geschwindigkeit des Moduls auf 75 Zentimeter pro Sekunde. Selbst die anspruchsvollste Sequenz der Landung verlief pannenfrei.

Bild: NASA/JPL-Caltech 

Der Programmierung entsprechend schalteten sich von den acht Triebwerken vier aus und balancierten das Landemodul 18,6 Meter über der Marsoberfläche horizontal aus. Sodann wurde der drei Meter lange Rover Zentimeter für Zentimeter bis zur vollen Abspullänge von 7,5 Metern abgeseilt. Durch das Entfalten des Fahrgestells brachte der Rover seine sechs Räder in Landeposition. 15 Sekunden nach dem Sky-Crane-Manöver berührte Curiosity den Marsboden, worauf sich die Verbindungsleinen lösen. Fast zeitgleich katapultierte sich das Landemodul in seitlicher Richtung selbst aus der Landezone.

Relaisstation Mars Odyssey sandte erstes Bild

Nachdem Curiosity auf dem Marsboden aufgesetzt hatte, durchlief er seinen ersten Aktivierungsdurchgang und funkte umgehend ein Bestätigungssignal zur 2001 Mars Odyssey Sonde), die als Hauptrelaisstation mit Curiosity Kontakt hält und alle vom Rover gefunkten Bit und Bytes direkt zur Erde, genauer gesagt zum Canberra Deep Space Communication Complex (CDSCC) des Deep Space Network der NASA weiterleitete.

Bild: NASA/JPL-Caltech

Mit einer zeitlichen Verzögerung von 14 Minuten erreichte das erste Bild das Kontrollzentrum um 10.39 p.m. PDT, also bereits wenige Minuten nach der Landung. Auf ihm ist links ein Rad des Rovers, die Landestelle und ein Teil des Mars-Horizonts zu sehen.

Die ersten vier marsianen Fotos wurden als Schwarz-Weiß-Thumbnail-Bild zur Erde gefunkt - eines davon mit einer Größe von 256 mal 256 Pixel. Alle vier Bilder wurden mit der Hazard Avoidance Camera des Rovers aufgenommen, dessen hauptsächliche Aufgabe darin besteht, während der Fahrt den Marsboden im Auge zu behalten, um Unebenheiten oder Hindernisse frühzeitig auszumachen.

"Ich kann es nicht glauben, es ist unglaublich. Es ist erstaunlich", schwärmte ein NASA-Manager nach dem Eintreffen der Bilder. Auch NASA-Administrator Charles F. Bolden zügelt seine Begeisterung nicht: "Es könnte nicht besser sein." Mit großer Freude quittierte auch John Grunsfeld, der Chefwissenschaftler der NASA, die Bilderbuchlandung. "Die sieben Minuten Terror haben sich in sieben Minuten des Triumphs gewandelt."

Selbst der inmitten im Wahlkampf stehende US-Präsident Barack Obama ließ es sich nicht nehmen, die Landung als eine "beispiellose Technologie-Leistung" zu würdigen. "Heute haben die USA auf dem Mars Geschichte geschrieben", so Obama. "Der heutige Erfolg erinnert uns daran, dass unsere Vormachtstellung - sowohl im All als auch auf der Erde - davon abhängt, wie klug wir in Innovation, Technologie und Grundlagenforschung investieren, die schon immer dafür gesorgt haben, dass die Welt unsere Wirtschaft beneidet."

Erfolg ist Gold wert

Da die Sonde nunmehr auf dem Mars abgesetzt ist, beginnt für die Mission heute offiziell der erste Marstag, der Tag Sol 0. Vorerst wird sich Curiosity darauf beschränken, Daten über seinen Status Quo zu übermitteln. Frühestens 15 Stunden nach der Landung soll die MastCam in Aktion treten und den Landeplatz genauer erkunden und von ihm zahlreiche Bilder schießen.

Auch der Mars Reconnaissance Orbiter der NASA, dem im Mai 2008 von der absteigenden Mars-Sonde Phoenix ein sehenswerter Schnappschuss gelang, wird versuchen, den gelandeten Curiosity-Rover zu fotografieren.

Schon jetzt ist offenkundig, dass der aktuelle Erfolg für die NASA im wahrsten Sinne des Wortes Gold wert ist. Denn im Hinblick auf weitere Marsmissionen wäre ein Scheitern der bislang teuersten Raumsonden-Mission aller Zeiten (2,5 Milliarden Dollar; 1,9 Milliarden Euro) fatal gewesen. Es hätte das Marsprogramm der NASA, vor allem dessen staatliche Subventionierung, um Jahre zurückgeworfen.

Der wissenschaftlichen Mission von Curiosity mit seinen zehn Experimenten steht nichts mehr im Weg. Mindestens zwei Jahre lang soll der Rover den Mars chemisch und exo-geologisch näher unter die Lupe nehmen und dabei erkunden, wie dort einst die Lebensbedingungen waren und ob vor Ort Aminosäuren zu finden sind. Mehr zum wissenschaftlichen Programm in einem späteren Beitrag.

Auch via Facebook und Twitter kann man sich über den Stand der Curiosity-Mission auf dem Laufenden halten. .

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