Keine einfache Sache
Inzwischen sind wir es längst gewohnt, dass verschiedene Landesonden und Roboterfahrzeuge unseren Nachbarplaneten Mars erforschen. Doch gerade schwerere Vehikel auf dem Roten Planeten zu landen, ist schwerer als man glaubt. Denn die dünne Atmosphäre des Roten Planeten erfordert eine komplizierte Abfolge von Bremseffekten, um eine größere Sonde sicher und vor allem weich aufsetzen zu lassen. Der NASA gelang eine Marslandung zwar schon mehrfach, aber nur der Marsrover “Curiosity” setzte wirklich weich auf dem Marsuntergrund auf. Ihm gelang dies durch eine neue Landetechnologie, die so exotische Hilfsmittel wie einen Kran, Miniatur-Guillotinen und 76 Sprengladungen umfasste. Die europäische Raumfahrtagentur ESA betreibt zwar mit Mars Express eine Orbitersonde am Roten Planeten, eine Landung auf dem Mars wagte sie aber noch nicht – bis zum 19. Oktober 2016. Denn dann sollte die Mission ExoMars mit ihrer Landesonde Schiaparelli beweisen, ob auch Europa und Russland die Technik der weichen Marslandung beherrschen.
Die in Kooperation mit der russische Raumfahrtagentur Roscosmos betriebene ExoMars-Mission ist im März 2016 zum Mars gestartet. Sie besteht aus dem “Trace Gas Orbiter” (TGO), die vom Marsorbit aus nach den Quellen des Methans in der Marsatmosphäre suchen soll und der knapp 600 Kilogramm schweren Landesonde Schiaparelli. Den ersten Schritt für die Marslandung hat Schiaparelli vor wenigen Tagen erfolgreich bewältigt: Am 16. Oktober, pünktlich um 16.42 Uhr deutscher Zeit trennte sich der Lander von seiner Muttersonde TGO. Van da an war er auf dem Weg zum Roten Planeten – und das im Tiefschlaf. Denn um Energie zu sparen, war Schiaparelli dabei abgeschaltet. Er wurde erst 75 Minuten vor dem Eintritt in die Marsatmosphäre aufgeweckt.
In fünf Minuten von 21.000 auf nur noch 4 km/h
Die heiße Phase der Landung begann am Mittwoch um 16:42 Uhr unserer Zeit. Schiaparelli war noch rund 121 Kilometer von der Marsoberfläche entfernt und trat mit rund 21.000 Kilometern pro Stunde in die Atmosphäre ein. Ab diesem Zeitpunkt war die Sonde auf sich allein gestellt, denn jeder Befehl von der Erde brauchte rund neun Minuten zum Mars – bis dahin wäre die Sonde längst gelandet – oder abgestürzt. In den folgenden drei bis vier Minuten sorgte der tellerförmige Hitzeschild der Landesonde, der Aeroshield, für eine erste Bremswirkung. Die Reibung der Gaspartikel an diesem Schild sollte das Tempo von Schiaparelli bis auf 1.700 km/h absenken. Um der Hitze standzuhalten, war der Schild mit Kacheln bedeckt, die Temperaturen von bis zu 1750 Grad standhalten können. “Wie sich dabei die Hitze auf der Rückseite der Landekapsel entwickelt – das hat bisher noch niemand im Flug detailliert gemessen”, erläutert der Ingenieur Ali Gülhan vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Drei Sensoren und ein Radiometer werden daher messen, wie groß die aerothermalen Lasten sind, die der Hitzeschild aushalten muss.
