Ingenuity: Mini-Helikopter auf dem Mars

Der Helikopter Ginny ist so klein wie ein Toaster. Sie besitzt vier lange Beine und zwei noch längere Rotoren (1,2 Meter).

Illustrationscredit: NASA, JPL-Caltech, Mars 2020 – Perseverance

Beschreibung: Was wäre, wenn ihr auf dem Mars herumfliegen könntet? Die NASA hat letzten Monat wohl genau diese Fähigkeit erworben, und zwar mit der Landung des Rovers Perseverance und dessen kleinem, flugfähigem Begleiter mit der Bezeichnung Ingenuity und dem Spitznamen Ginny.

Der Helikopter Ginny ist so klein wie ein Toaster. Sie besitzt vier lange Beine und zwei noch längere Rotoren (1,2 Meter), und sie ist die erste ihrer Art – noch nie gab es irgendetwas Vergleichbares. Nach dem Abladen – voraussichtlich im April – geht der fahrzeuggroße Perseverance („Percy“) auf Abstand, um Ginny Platz zu machen, damit sie ihren neuartigen ersten Flug wagen kann.

Diese künstlerische Darstellung zeigt Ginnys lange Rotoren, die ihr den nötigen Hub verschaffen, um in der dünnen Marsatmosphäre fliegen und das Gebiet um Perseverance zu erkunden. Ingenuity fliegt zwar selbst nicht sehr weit, doch sie ist der Prototyp für alle künftigen flugfähigen Roboter im Sonnensystem, die vielleicht über große Strecken fliegen werden – nicht nur auf dem Mars, sondern auch auf Titan.

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Mars Reconnaissance Orbiter zeigt Perseverance‘ Landeplatz

Die Positionen von Abstiegsstufe, Hitzeschild, Fallschirm und Rückwand der Mission 2020 sind auf einem Bild aus dem Orbit markiert.

Bildcredit: NASA/JPL-Caltech/MSSS

Beschreibung: Einen Tag nach der dramatischen Ankunft von Perseverance auf der Marsoberfläche wurde auf dieser hoch aufgelösten Ansicht des Mars Reconnaissance Orbiters sein Landeplatz ermittelt. Die Aufnahme des Orbiters zeigt auch die Positionen der Abstiegsstufe, des Hitzeschildes, des Fallschirms und der rückwärtigen Hülle der Mission Mars 2020, die Perseverance zur Marsoberfläche brachte.

Jedes beschriftete Kästchen ist am Boden des Kraters Jezero 200 Meter breit. Perseverance befindet sich in der Mitte des Musters, das die Raketenabgase zeichneten, als die Abstiegsstufe den Rover schwebend zur Oberfläche absenkte. Nach dem Himmelskranmanöver flog die Abstiegsstufe davon und stürzte in sicherer Entfernung zum Rover ab, ihr Ruheplatz ist mit einem dunklen, V-förmigen Trümmermuster markiert. Auch die Positionen von Hitzeschild, Fallschirm und Rückwand, die nach der Abtrennung im Landeablauf in der Nähe zur Oberfläche fielen, sind auf dem hochaufgelösten Bild aus dem Marsorbit markiert.

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Mars Perseverance Sol 3

360-Grad-Panorama des Marsrovers Perseverance vom Boden des Kraters Jezero.

Bildcredit: NASA, JPL-Caltech, MSSS, ASU

Beschreibung: Dieses 360-Grad-Panorama vom Boden des Kraters Jezero auf dem Mars wurde auf dem Planeten Erde aus 142 Einzelbildern zusammengesetzt. Die hochaufgelösten Farbbilder wurden mit der zoom-fähigen Mastcam-Z des Rovers Perseverance am Missions-Sol 3 aufgenommen, auch bekannt als 21. Februar 2021.

Im Vordergrund dieser Ansicht von Mastcam-Z befindet sich das Deck des fahrzeuggroßen Rovers. Die breiten, hellen Flecken im Marsboden gleich dahinter wurden bei der dramatischen Ankunft des Rovers am 18. Februar von den Raketentriebwerken der Abstiegsstufe leer gefegt. In der Ferne erhebt sich der Rand des 45 Kilometer großen Kraters Jezero.

Während der nächsten Sols erforscht Perseverance das urzeitliche See-Delta-System im Krater, sucht nach Anzeichen früheren mikroskopischen Lebens und sammelt Proben, die vielleicht später zur Erde gebracht werden.

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Video: Perseverance landet auf dem Mars


Videocredit: NASA/JPL-Caltech, Mars-2020-Missionsteam

Beschreibung: Wie sieht es aus, wenn man auf dem Mars landet? Um die Instrumente bei Eintritt, Abstieg und Landung des Rovers Perseverance letzte Woche auf dem Mars besser zu überwachen, wurden videofähige Kameras eingesetzt, die inzwischen ihre Bilder übertragen haben.

Das 3,5-minütige Kompositvideo beginnt mit dem Öffnen eines riesigen Fallschirms, der die rasende Raumsonde beim Eintritt in die Marsatmosphäre dramatisch bremst. Als Nächstes seht ihr, wie der Hitzeschild abgelöst wird und hinunter fällt. Während Perseverance absteigt, seht ihr den riesigen Mars, dessen Oberfläche immer detaillierter wird.

Nach knapp 2 Minuten Videolaufzeit wird der Fallschirm ausgeklinkt, und Perseverance beginnt zu landen, dabei wirbeln die Raketen viel Staub auf. Bald übernimmt der Himmelskran und senkt Perseverance sanft ab, bevor er zügig davon düst.

Der Roboter-Rover Perseverance beginnt nun, den urzeitlichen Krater Jezero zu erforschen, unter anderem sucht er nach Anzeichen für Leben, das es vielleicht einst auf dem Nachbarplaneten der Erde gab.

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Perseverance: Wie man auf dem Mars landet

Der Marsrover Perseverance hängt wenige Meter über der Marsoberfläche an seiner raketengetriebenen Abstiegsstufe.

Bildcredit: NASA, JPL, Mars 2020

Beschreibung: Perseverance hängt hier wenige Meter über der Marsoberfläche an seiner raketengetriebenen Abstiegsstufe, nur ein paar Augenblicke vor seinem Aufsetzen auf dem Roten Planeten am 18. Februar. Der atemberaubende Bildausschnitt entstand nach einer anstrengenden siebenminütigen Reise von ganz oben durch die Marsatmosphäre.

Das Bild stammt aus einem hoch aufgelösten Video, das die Abstiegsstufe während des finalen Himmelskran-Landemanövers filmte. Ihr seht, wie drei straff gespannte, etwa 7 Meter lange Kabel Perseverance absenken, außerdem eine elektrische Versorgungsleitung, die Signale (wie dieses Bild) an den Bordcomputer des fahrzeuggroßen Rovers überträgt. Die Abstiegsraketen wirbeln Marsstaub von der Oberfläche unter Perseverance auf.

Gleich nach dem Aufsetzen wurden die Kabel gelöst, sodass die Abstiegsstufe in eine sichere Entfernung fliegen konnte, bevor sie wie geplant ihren Treibstoff aufbrauchte.

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Mars Perseverance Sol 0

Am 18. Februar um 12:55 Pazifische Standardzeit landete Perseverance auf dem Mars.

Bildcredit: NASA, JPL, Mars 2020

Beschreibung: Nach einer 203 Tage langen interplanetaren Reise und sieben Minuten des Schreckens landete Perseverance auf dem Mars. Am 18. Februar um 12:55 Pazifische Standardzeit bestätigte die Missionskontrolle des NASA-Labors für Strahlenantriebe in Südkalifornien die erfolgreiche Landung im Krater Jezero.

Die vordere linke Kamera zur Gefahrenvermeidung am fahrzeuggroßen Marsrover dokumentierte kurz nach der Landung am Missionstag Sol 0 dieses erste, niedrig aufgelöste Bild. Die Kamera ist noch mit einer Schutzhülle abgedeckt, doch auf der Marsoberfläche seht ihr deutlich den Schatten von Perseverance. Dieser ist das ausgeklügeltste Fahrzeug, der bislang zum Roten Planeten geschickt wurde.

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Schweizer Alpen, Marshimmel

Diese verschneite Berg- und Himmelslandschaft wurde am 6. Februar in der Nähe von Melchsee-Frutt in der Zentralschweiz auf dem Planeten Erde fotografiert, als eine riesige Staubwolke aus der Sahara die Alpen erreichte.

Bildcredit und Bildrechte: Jens Bydal

Beschreibung: Diese verschneite Berg- und Himmelslandschaft wurde am 6. Februar in der Nähe von Melchsee-Frutt in der Zentralschweiz auf dem Planeten Erde fotografiert. Doch das rötliche Tageslicht und das bläuliche Leuchten um die Nachmittagssonne sind die Farben des Marshimmels.

Natürlich haben beide Welten dieselbe Sonne. Auf dem Mars scheint die Sonne nur etwa halb so hell, und sie ist nur zwei Drittel so groß wie auf der Erde. In der dünnen Marsatmosphäre sind feine, von der Marsoberfläche aufgewirbelte Staubteilchen verteilt. Sie sind reich an Eisenoxiden und färben den Roten Planeten. Da sie bevorzugt blaues Sonnenlicht filtern, hat der Marshimmel einen rötlichen Farbton, doch das nach vorne gestreute Licht in der Nähe der kleineren, blasseren Marssonne wirkt relativ bläulich.

Normalerweise streut die dichtere Erdatmosphäre blaues Licht stark, daher ist der irdische Himmel blau. Doch am 6. Februar erreichte eine riesige Staubwolke aus der Sahara, die über das Mittelmeer geweht wurde, die Schweizer Alpen, trübte die Sonne und verlieh diesem alpinen Nachmittag die Farben des Marshimmels. Am nächsten Tag war nur noch der Schnee mit rötlichem Staub bedeckt.

Neues vom Mars: NASA-Berichterstattung von Perseverance
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Durchhalten! In sieben Minuten zum Mars


Videocredit: NASA, JPL

Beschreibung: Wie schwierig ist eine sichere Landung auf dem Mars? So schwierig, dass es viel mehr Fehlschläge gab als Erfolge. Der nächste Versuch findet am Donnerstag statt. Das Hauptproblem ist, dass die Marsatmosphäre zu dicht ist, um sie zu ignorieren – sonst schmilzt die Raumsonde. Andererseits ist die Atmosphäre zu dünn, um sich auf einen Fallschirm zu verlassen – oder die Raumsonde macht eine Bruchlandung.

Daher baut die Landesonde Perseverance, wie dieses Video zeigt, einen Großteil ihrer hohen Geschwindigkeit ab, indem sie einen riesigen Fallschirm entfaltet, dann zu Raketen wechselt, und am Ende – vorausgesetzt, dass alles klappt – wird der fahrzeuggroße Rover Perseverance von einem schwebenden „Himmelskran“ langsam an Seilen zur Oberfläche abgesenkt. Es mag verrückt klingen, doch der Rover Curiosity wurde 2012 mit einem ähnlichen Manöver auf dem Mars stationiert.

Vom Eintritt in die Atmosphäre bis zum Aufsetzen auf der Oberfläche dauert es ungefähr sieben Minuten. Alles wird von einem Bordcomputer koordiniert, weil der Mars für schnelle, interaktive Kommunikation zu weit entfernt ist. Während dieser Zeit können die Menschen auf der Erde einfach nur warten, um schließlich zu hören, ob die Landung erfolgreich war.

Letzte Woche trat die Raumsonde Hope der Vereinigten Arabischen Emirate erfolgreich in einen Orbit um den Mars ein, und am Tag darauf die chinesische Mission Tianwen-1, die voraussichtlich in den nächsten Monaten eine Landung ihres eigenen Rovers durchführt.

Aktuell: Perseverance-Berichterstattung der NASA
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Landung auf dem Mars: Sieben Minuten des Schreckens


Videorechte: NASA, JPL

Beschreibung: Ab Donnerstag gibt es auf dem Mars vielleicht einen tollen neuen Forschungsroboter – oder einen neuen Schrotthaufen. Alles hängt davon ab, ob in den Minuten nach der Ankunft der Mission Mars 2020 an ihrem neuen Heimatplaneten und beim Versuch, den Rover Perseverance zu stationieren, alles richtig läuft.

Bei der vielleicht ausgeklügeltsten Landung, die je auf dem Roten Planeten versucht wurde, werden nacheinander präzise Abläufe durchgeführt. Zum Einsatz kommen dabei ein Hitzeschild, ein Fallschirm, mehrere Raketenmanöver und der automatisierte Einsatz eines ungewöhnlichen Geräts, das als „Himmelskran“ bezeichnet wird.

Die „Sieben Minuten des Schreckens“ am Donnerstag erinnern an die Landung des Rovers Curiosity 2012 auf dem Mars, die im Video gezeigt wird. Wenn erfolgreich, landet der fahrzeuggroße Rover Perseverance auf der Marsoberfläche und erforscht bald den Krater Jezero, um die Bewohnbarkeit dieser scheinbar kargen Welt für Leben besser zu bestimmen – in der Vergangenheit, in der Gegenwart und in der Zukunft.

Wahrscheinlich berichten mehrere Medien darüber, doch ihr könnt die Landevorgänge auch über diesen Live-Kanal der NASA im Netz verfolgen.

Aktuell: Perseverance-Berichterstattung der NASA
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Bögen am arktischen Himmel

Der Nachthimmel über Lofoten in Norwegen mit Milchstraße, Polarlicht, Mars, Andromedagalaxie und dem Großen Wagen.

Bildcredit und Bildrechte: Giulio Cobianchi

Beschreibung: Was sind diese beiden riesigen Bögen am Himmel? Der vielleicht Bekanntere links ist das zentrale Band unserer Milchstraße. Diese prächtige Scheibe aus Sternen und Nebeln umfasst anscheinend einen Großteil des südlichen Himmels. Unter dem Sternenbogen seht ihr den rost-orangefarbenen Planeten Mars und die ausgedehnte Andromedagalaxie.

Für wenige Minuten tauchte in dieser kalten arktischen Nacht rechts ein zweiter riesiger Bogen auf, der einen Teil des Nordhimmels umschloss: ein Polarlicht. Nordlichter sind viel näher als die Sterne, sie bestehen aus leuchtender Luft hoch in der Erdatmosphäre. Außerhalb des grünen Polarlichtbogens seht ihr eine Sternengruppe, die im Volksmund als Großer Wagen bekannt ist.

Dieses digitale Komposit aus 18 Bildern wurde Mitte Dezember über Lofoten in Norwegen fotografiert.

APOD-Jahresrückblick (2020): RJNs Nachthimmels-Netzwerk-Vorlesung
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Gestreifte Sanddünen auf dem Mars

Diese gestreifte Dünen befinden sich im Krater Kunowsky auf dem Mars, sie wurden mit der Kamera HiRISE des Mars Reconnaissance Orbiters fotografiert.

Bildcredit: HiRISE, MRO, LPL (U. Arizona), NASA; Bearbeitung: Włodek Głażewski; Text: Alex R. Howe (NASA/USRA, Reader’s History of SciFi Podcast)

Beschreibung: Warum sind diese Sanddünen auf dem Mars gestreift? Das weiß niemand so genau. Dieses Bild zeigt gestreifte Dünen im Krater Kunowsky auf dem Mars, fotografiert mit der Kamera HiRISE des Mars Reconnaissance Orbiters.

Es ist bekannt, dass viele Marsdünen ungleichmäßig mit Frost aus Kohlendioxid (Trockeneis) bedeckt sind. Dadurch entstehen Muster aus hellen und dunklen Gebieten. Kohlendioxid schmilzt nicht, sondern sublimiert – es geht also direkt in Gas über. Kohlendioxid ist auch ein Treibhausgas, sogar dann, wenn es fest ist, weil unter dem Eis Wärme gespeichert wird und das Eis von unten aufwärts sublimieren kann. Dabei entstehen geysirartige Ausbrüche.

Im Marsfrühling können diese Ausbrüche Muster aus dunklen, aufgetauten Flecken erzeugen, wo der dunklere Sand freigelegt wird. Dieses Bild wurde jedoch im Marsherbst aufgenommen, als das Wetter kälter wurde – daher sind diese Streifen besonders rätselhaft. Eine Hypothese lautet, dass sie durch Risse im Eis entstehen, die von schwächeren Ausbrüchen stammen oder von thermischen Spannungen während des Tag-Nacht-Zyklus verursacht werden, doch das wird weiterhin erforscht.

Die Beobachtung dieser und anderer Dünen im Laufe der Jahreszeiten auf dem Mars könnte uns weitere Hinweise zur Lösung dieses Rätsels liefern.

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