Die Landung auf dem Mars

Die meisten von euch werden diese Videos kennen: Sie zeigen den Kontrollraum einer Raumfahrtmission und alle starren gespannt auf die Bildschirme. Dann spricht aus dem Off eine Stimme “Touchdown complete”. Die Menschen brechen in Jubel aus, umarmen sich oder fangen vor Freunde an zu weinen. Start und Landung gehören bei den Raumfahrtmissionen zu den kritischen Momenten, dort passieren die meisten Unglücke. Wie wir aus vorherigen Artikeln wissen, möchte SpaceX 2020 zum ersten Mal zum Mars aufbrechen.

Wir möchten in diesem Blogartikel untersuchen ob es für SpaceX überhaupt möglich ist, ihre Super Heavy Rakete auf dem Mars zu landen. [1]

 

Atmosphere auf dem Mars

Man könnte sich fragen wieso SpaceX Probleme haben soll auf dem Mars zu landen. Mit der Begründung, dass auf der Erde schon mehrere Raketen gelandet wurden. Allerdings sind beide Planeten sehr unterschiedlich.

Die Atmosphäre auf dem Mars ist ca. 1% so dicht wie die auf der Erde. Außerdem beträgt die Masse des Mars nur rund 11% der Masse der Erde. [2] Durch beide Faktoren ist die Bremswirkung durch Reibung auf dem Mars deutlich geringer. Würde SpaceX versuchen ihre Raketen auf dem Mars genauso zu landen wie auf der Erde würden diese quasi ungebremst auftreffen.

 

Curiosity als Vorbild

Als Beispiel für eine erfolgreiche Mars Mission kann man Curiosity betrachtet. Bei der Landung ist die etwa 1 Tonne schwere Sonde mit ca. 21 245 Km/h  in die Atmosphäre des Mars eingedrungen.

Die Atmosphäre hat die Sonde dabei gebremst und das Hitzeschild hat sie vor Schäden bewahrt. Dadurch wurde die Sonde auf ca. 1 450 Km/h abgebremst. Danach öffnete sich ein Fallschirm, welcher die Geschwindigkeit weiter verringert. Anschließend wurden die Bremsraketen gezündet, um so Curiosity wurde noch weiter abzubremsen, bis die Sonde bei 7.5 Meter über der Marsoberfläche angekommen ist. Von dort aus wird sie von einem so genannten sky crane auf der Oberfläche abgesetzt. [3]


“Curiosity Touch Down” von NASA Goddard Space Flight Center (2011) [4]

 

Der Plan von SpaceX

Curiosity ist mit einem Gewicht von einer Tonne verglichen zur 100 tonnenschwere Super Heavy kein geeigneter Maßstab. Das liegt daran, dass der Fallschirm nicht beliebig mit einem schwereren Raumfahrzeug skaliert werden kann. Es wird auch keinen sky crane geben welcher dieses Gewicht kontrolliert absetzen kann. [5]

SpaceX will daher eine andere Technik verwenden. Die Rakete wird dabei absichtlich schnell zur Oberfläche des Planeten geflogen.

Zum richtigen Zeitpunkt basierend auf Zeit und Geschwindigkeit, wird das Raumschiff wieder angehoben. Bei SpaceX soll das bei ca. 5400 Km/h in 5 Kilometer Höhe geschehen. Anschließen driftet es seitwärts und wird durch die dichtere Atmosphäre sowie Bremsraketen gebremst. [6]

 

Fazit

Wie wir gesehen haben ist es ein schwieriges Unterfangen ein Raumfahrzeug auf dem Mars zu landen. Die geringe Dichte der Atmosphäre sowie die geringere Masse des Mars stellt die Wissenschaftler vor Probleme. Dies gilt insbesondere für die schweren Raketen von SpaceX. Die Überlegung einfach in die Atmosphäre des Mars zufliegen und im letzten Moment „hochzuziehen“ gehört also eher in die Science Fiction.

Wenn die Menschheit in Zukunft auf dem Mars leben wollen, müssen noch eine Reihe von Technologien und Techniken entwickelt werden, die die Landung auf dem Mars zuverlässiger und sicherer machen.

 

Quellen
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2 thoughts on “Die Landung auf dem Mars

  1. Birkenkrahe

    Spannende Details, vielen Dank für diese Exkursion ins All in mehreren Folgen! Frage: warum sollten wir eigentlich zum Mars? Was meinen Sie?

    1. jacker

      Ich denke, dass die Menschheit in Zukunft an einen Punkt gelangt an dem sie sich zu einer interplanetaren Spezies weiterentwickelt muss, um weiter voranzuschreiten. Ich denke jedoch nicht, dass dies in der nahen oder mittleren Zukunft passieren muss, sondern erst in entfernter Zukunft. Tatsächlich bezweifle ich, dass jetzt der beste Zeitpunkt dafür ist. Vorher müssen meiner Meinung nach erst andere globale Probleme auf unserer Erde gelöst werden.
      An dieser Stelle würde ich ganz gerne auf unseren vorigen Artikel verweisen, der genau diese Frage behandelt: https://blog.hwr-berlin.de/birkenkrahe/2019/05/27/warum-eigentlich-zum-mars/

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