Nasa: Marshelikopter macht ersten Flug auf 3 Meter Höhe

Der Marshelikopter Ingenuity hat seinen ersten, drei Meter hohen Flug unternommen. Das konnte die Nasa nach Erhalt der ersten Daten vom Mars bestätigen. Dazu wurde eine Pressekonferenz für 12:15 mitteleuropäischer Zeit angekündigt, kurz bevor die Ankunft der Daten vom Mars erwartet wurde. Um 12:46 bestätigten die ersten ausgewerteten Daten, dass alle Flugphasen erfolgreich durchgeführt wurden und bald darauf zeigten die ersten, vom Marsrover Perseverance aufgenommenen Bildreihen den fliegenden Helikopter.

Der Helikopter wiegt 1,8 Kilogramm und funktioniert nach dem gleichen Prinzip wie einfache Spielzeughelikopter, mit zwei gegenläufigen Rotoren, die allerdings aus Kohlefaser statt Plastik bestehen. Denn um genügend Auftrieb für den Flug zu erzeugen, müssen sich die Rotorblätter mit 2400 Umdrehungen pro Minute drehen. Der Helikopter verfügt über Solarzellen, um die Akkus eigenständig für den nächsten Flug wieder aufzuladen. Die Kommunikation mit der Erde erfolgt aber über den Marsrover Perseverance, der den Helikopter auf der Marsoberfläche abgesetzt hat.

Es war der erste von fünf geplanten Flügen, für die ein Zeitraum von 30 Tagen vorgesehen ist. Anfängliche Probleme hatten den ersten Flug um eine Woche verzögert und ein vollständiges Softwareupdate nötig gemacht. Die nächsten Flüge sollen bis zu 90 Sekunden dauern und das autonome Flugprogramm testen, das mithilfe von Kameras am Helikopter auf dem Mars navigiert.

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Ein Bild von der Kamera des Helikopters zeigt seinen eigenen Schatten auf dem Boden.

Helikopterflüge auf dem Mars sind wesentlich anspruchsvoller als auf der Erde. Die Atmosphäre auf dem Mars ist sehr viel dünner, der Luftdruck beträgt 718 Pascal, weniger als ein Prozent des Luftdrucks auf dem Meeresspiegel. Dennoch muss ein Helikopter auf dem Mars im Vergleich zur Erdoberfläche nicht über 100 mal so viel Aufwand treiben um abzuheben, sondern nur rund 30 mal so viel.

Die Dichte der Mars-Atmosphäre ist bei gleichem Druck etwa doppelt so hoch wie auf der Erde, weil sie schwerer und kälter ist. Sie besteht aus etwa 50 Prozent schwererem Kohlendioxid und die Temperaturen liegen zwischen 190 und 250 Kelvin, während die 25 Grad Celsius Standardtemperatur auf der Erde 298 Kelvin misst. Dazu kommt, dass die Schwerkraft auf dem Mars nur 38 Prozent der Schwerkraft auf der Erde beträgt.

Nachtrag vom 20. April 2021, 0:56 Uhr

Bei einer Pressekonferenz zeigten Vertreter der Nasa ein Video vom vollständigen Flug, der wie geplant verlief. Ingenuity flog auf drei Meter Höhe, drehte sich im Uhrzeigersinn um 96 Grad und landete dann. Der Wind blies mit zwei bis sechs Meter pro Sekunde. Bis Donnerstag werden Daten eines detaillierten Videos erwartet, das mit einem Teleobjektiv aufgenommen wurde.

Für die kommenden vier Flüge bleiben noch zwei Wochen Zeit. Beim nächsten Flug soll Ingenuity zwei Meter weit und zurück fliegen. Beim übernächsten Flug soll er 50 Meter Strecke in beide Richtungen fliegen, mit einer Geschwindigkeit von zwei Metern pro Sekunde. Danach sollen die Grenzen ausgetestet werden, dafür wurden aber noch keine Pläne vorgelegt. Die Flughöhe ist durch das verwendete Garmin Lidar-Lite v3, das auch Amateure wie der Youtuber Joe Barnard für ihre Fluggeräte verwenden, auf zehn Meter begrenzt. Vielmehr sollen Reichweite und Geschwindigkeit ausgetestet werden.

Es ist auch möglich, Helikopter von 25 bis 30 kg Masse mit einer Nutzlast von 4 kg zu bauen, bevor die Rotoren zu groß werden. Aber es gibt derzeit keine konkreten Pläne, das umzusetzen.