Der 6. August 2012 wird für die US-Raumfahrtbehörde NASA besonders spannend, denn am frühen Morgen wird die neueste US-Raumsonde den Mars erreichen. Ihr Name ist Curiosity, zu deutsch Wissbegier oder Neugier. Das Ziel ist der äquatornahe Einschlagkrater Gale auf der Südhalbkugel des Mars. Über die Mission und die geplanten Abläufe bei der Landung berichtet "Sterne und Weltraum" in der Augustausgabe.
Aus: Sterne und Weltraum, August
Curiosity ist eine mobile Raumsonde, ein Feldlabor auf sechs Rädern mit einer umfangreichen Instrumentierung zur Erforschung des Mars, wie sie bislang jenseits der Erde noch nie zum Einsatz kam. Die Geräte dienen dazu, detaillierte chemische Analysen vorzunehmen, um einige drängende Fragen der Marsforschung endlich zu beantworten. Beispielsweise soll festgestellt werden, ob sich in den Gesteinen und Böden auf dem Mars Spuren organischer Stoffe finden. Dies sind Verbindungen von Kohlenstoff mit Wasserstoff, Stickstoff oder weiteren Atomen. Sie sind eine Voraussetzung für Leben, wie wir es kennen. Bislang konnte keine Marssonde auch nur die geringsten Spuren organischer Stoffe auf dem Mars finden. Sollte Curiosity ebenfalls hier leer ausgehen, so sieht es für den Nachweis früheren oder heutigen Lebens auf dem Roten Planeten eher trübe aus.
Curiosity ist etwa so groß und schwer wie ein Kleinwagen und soll für rund zwei Jahre den Krater Gale mit seinem ungewöhnlich großen Zentralberg mit dem Namen Aeolus Mons erkunden. Aufnahmen von Raumsonden aus der Umlaufbahn zeigen, dass dieser Berg aus geschichteten Sedimentgesteinen besteht. In ihm könnte ein Großteil der Klimageschichte des Mars gespeichert sein, deren Geheimnisse Curiosity lüften soll.
Die sieben Minuten der Hölle
Um aber überhaupt auf dem Mars anzukommen, muss die Raumsonde sieben nervenaufreibende Minuten durchlaufen. Curiosity wird eine äußerst komplexe Landesequenz absolvieren, die ohne Toleranz für Fehler exakt eingehalten werden muss. Selbst die Missionskontrolleure der NASA sind dabei auf das reine Zuschauen beschränkt, die Sonde ist auf sich allein gestellt. Am 6. August benötigen Funksignale vom Mars trotz Lichtgeschwindigkeit rund 14 Minuten zur Erde, ein Funkbefehl zum Mars benötigt ebenfalls so lange. Somit ist eine Fernsteuerung von der Erde aus in dieser Phase unmöglich.
Die im wahrsten Sinne des Wortes heiße Phase beginnt in 130 Kilometer Höhe über der Marsoberfläche, wenn der in seinem Hitzeschild gut verpackte Rover mit rund 20000 Kilometern pro Stunde auf die ersten Ausläufer der Marsatmosphäre trifft. Wenige Sekunden später erreicht der Hitzeschild eine Spitzentemperatur von rund 2.100 Grad Celsius. Einem Beobachter auf der Marsoberfläche würde Curiosity nun wie ein greller Feuerball erscheinen, der schnell über den Himmel rast. Nach etwa vier Minuten ist die Sonde so weit abgebremst, dass bei Überschallgeschwindigkeit ein Fallschirm mit einem Mörser herausgeschossen wird, der sich rasch entfalten muss. Ein halbe Minute später wird der Hitzeschild abgeworfen, und die Spezialgeräte zur Landekontrolle können erstmals die Marsoberfläche erfassen.
Nur etwa eine Minute hängt Curiosity am Fallschirm, dann wird dieser abgetrennt und die restliche Abbremsung bis zum Stillstand auf der Oberfläche übernehmen Raketentriebwerke. Die Marsatmosphäre ist zu dünn, als dass mit einem Fallschirm eine weiche Landung auf dem Roten Planeten möglich wäre. Für eine Landung mit Airbags, wie sie im Jahr 2004 die beiden kleinen Marsrover Spirit und Opportunity einsetzten, ist Curiosity mit einer Masse von 900 Kilogramm schlicht zu schwer.
Etwa 20 Sekunden vor dem Aufsetzen wird Curiosity an drei Seilen hängend von der Landestufe rund sieben Meter abgelassen, und das Fahrgestell fährt für die Landung aus. Die Raketenmotoren der Landestufe, die als "Sky Crane" bezeichnet wird, reduzieren die Sinkgeschwindigkeit auf rund drei Kilometer pro Stunde, das entspricht etwa Schrittgeschwindigkeit. Sobald alle Räder Bodenkontakt melden, werden die Verbindungsseile zum Sky Crane gekappt, dessen Raketenmotoren heulen auf, und er fliegt im hohen Bogen vom Rover weg. Der Sky Crane zerschellt wenige Sekunden später in einigen 100 Metern Entfernung. Nun durchläuft Curiosity seine Aktivierungssequenz und nimmt unter anderem erste Bilder des Landeplatzes auf. Es wird jedoch einige Stunden dauern, bis diese die Erde erreichen.
Sollte alles glatt gehen, wird Curiosity faszinierende Einsichten in die geologische Geschichte des Mars bieten. Auch visuell wird die Mission einiges bieten, denn das Landegebiet im Krater Gale ist sehr vielgestaltig und dürfte für einige eindrucksvolle Panoramen gut sein.
