Die Ära der Roboter-Erkunder auf dem Mars erreicht ein neues Niveau. Wenn die Mission Ingenuity die Möglichkeit von Flügen in der dünnen Atmosphäre des Roten Planeten bewiesen hat, so beabsichtigt die nächste Expedition Skyfall, die für Ende 2028 geplant ist, diese Flüge in eine vollwertige schwere Arbeit zu verwandeln. Die Ingenieure der NASA haben eine grundlegend neue Konstruktion entwickelt, die nicht nur in der Luft schweben, sondern auch schweres wissenschaftliches Equipment transportieren kann.

Überwindung der Schallmauer im Vakuum

Die Hauptschwierigkeit von Marsflügen liegt in der Physik: Die Atmosphäre des Planeten ist so dünn, dass ihre Dichte nur 1 % der irdischen beträgt. Aufgrund des Mangels an Luftmolekülen fällt es den Rotoren schwer, Auftrieb zu erzeugen. Der vorherige Hubschrauber Ingenuity musste die Rotordrehzahl begrenzen, um Turbulenzen und unvorhersehbares Strömungsverhalten zu vermeiden, und arbeitete im Bereich von 0,7 Mach.

Für das neue Gerät entschied sich die NASA für ein All-or-Nothing-Vorgehen. Im Rahmen von Labortests im JPL (Jet Propulsion Laboratory) beschleunigten die Ingenieure die Rotoren des Prototyps auf 870 km/h. Dies ermöglichte es, die Schallmauer unter Marsbedingungen zu durchbrechen. Erfolgreiche Tests bestätigten: Die Konstruktion hält Überschallbelastungen stand. Dies ist von kritischer Bedeutung, da nur eine solche Geschwindigkeit es den Hubschraubern ermöglicht, schwere Scanner und Kameras für die detaillierte Kartierung des Geländes für zukünftige bemannte Missionen zu heben.

Tödlicher Tanz bei der Landung

Die Mission Skyfall verzichtet auf bewährte, aber sperrige Landeschemata wie den „Himmelskran“ (verwendet für Curiosity und Perseverance) oder aufblasbare Airbags. Stattdessen führt die NASA eine kühne Strategie der autonomen Landung ein:

  • Drei Hubschrauber der Ingenuity-Klasse werden innerhalb des Mutterschiffs in die Atmosphäre hinabsteigen.
  • Während des Abstiegs der Landeplattform werden die Drohnen ihre Motoren starten, sich in der Luft vom Träger lösen und eigenständig zur Oberfläche fliegen.
  • Die Sicherheit der Landung wird vollständig von einem intelligenten Bordsystem namens Autonomy gesteuert.

Im Falle von Störungen oder bei Eintritt in einen Sandsturm wird die künstliche Intelligenz das Gerät selbstständig stabilisieren und eine sichere Landestelle finden, wodurch der menschliche Faktor ausgeschlossen wird.

Nukleare Revolution im Weltraum

Die Mission Skyfall wird der erste interplanetare Flug sein, bei dem anstelle traditioneller Solarzellen eine nukleare elektrische Antriebseinheit verwendet wird. Die Forscher begründen diesen Schritt mit der Notwendigkeit: Herkömmliche Photovoltaik-Elemente sind in großen Entfernungen von der Sonne ineffizient, und Treibstofftanks schränken das Gewicht des Schiffes stark ein.

Die Nutzung von Kernenergie wird die Einschränkungen für die Reichweite der Roboterflüge aufheben – die Dauer der Mission wird nun ausschließlich von der Verschleißfestigkeit der Mechanik abhängen. Diese Technologie wird nicht nur das Fundament für Mars-Expeditionen, sondern auch für die zukünftige permanente NASA-Basis auf dem Mond bilden. Der entwickelte Kernreaktor Lunar Reactor-1 (LR-1) wird die Kolonie mit ununterbrochener Energie während der extremen Mondnächte versorgen, die jeweils 14 Erdtage hintereinander dauern.