Warum ist es so schwer auf den Mars zu gehen?

Während sich die NASA darauf vorbereitet, am Samstag (26. November) ihren riesigen neuen Rover Curiosity in Richtung Mars zu starten, bieten die aktuellen Mühen einer robotischen russischen Sonde, die um die Erde gestrandet ist, eine unangenehme Wahrheit: Der Weg zum Roten Planeten ist hart.

Die russische Phobos-Grunt-Sonde, die am 8. November mit einer Mission auf dem Marsmond Phobos startete, bleibt in der erdnahen Umlaufbahn stecken und die Chancen, das Schiff zu retten, sind gering. Wenn Phobos-Grunt nicht gerettet werden kann, wird es die 19. russische Marsmission sein, die ihre Missionsziele nicht vollständig erreicht hat.

Aber Russland ist nicht allein in seinen Schwierigkeiten auf dem Roten Planeten. andere Raumfahrtagenturen, einschließlich derjenigen Japans, der Vereinigten Staaten und Europas, haben in den letzten zwölf Jahren das Versagen des Mars gespürt.

Wissenschaftler und Ingenieure, die an der 2,5-Milliarden-Dollar-Mission von Curiosity arbeiten, die offiziell als Mars Science Laboratory (MSL) bekannt ist, bestätigen, dass der Erfolg nicht garantiert ist. Aber sie sagen, dass sie so gut wie möglich vorbereitet sind, und sie sind zuversichtlich, dass alles gut gehen wird.

"Wir erwarten enorme Ergebnisse", sagte MSL-Manager Pete Theisinger vom Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA in Pasadena, Kalifornien, gegenüber Reportern in einem Briefing am 10. November.

50 Jahre Mars-Missionen

MSL, die untersuchen will, ob der Mars jemals in der Lage war, das Leben zu unterstützen, wird das 40. Raumschiff sein, das in Richtung des Roten Planeten fliegt. Rund 60 Prozent der Vorgänger von MSL konnten ihre Hauptziele nicht erreichen.

Die erste Mars-Mission war die Marsnik 1 der Sowjetunion, die im Oktober 1960 startete. Sie kam nicht sehr weit und erreichte nicht einmal die Erdumlaufbahn. Dieses Muster setzte sich in den frühen Tagen fort, wobei Startprobleme viele Versuche, den Roten Planeten zu erreichen, plagten. [Mars: Der Raumfahrzeug-Friedhof]

Die Vereinigten Staaten durchbrachen schließlich mit Mariner 4, der 1965 den ersten erfolgreichen Mars-Vorbeiflug durchführte und 21 Fotos nach Hause zur Erde schickte.

Im Laufe der Jahre sammelte die NASA immer mehr Erfolge beim Roten Planeten, einschließlich eines kürzlich von Headlinern wie Spirit und Opportunity, Landern wie Phoenix und Orbitern wie Mars Odyssey und dem Mars Reconnaissance Orbiter.

Aber die Agentur verlor in den 1990er Jahren auch zwei separate Orbiter und einen Lander. Russland und Japan erlitten etwa zur gleichen Zeit Mars-Pleiten wie die Europäische Weltraumorganisation ESA, die 2003 ihren Beagle-Lander verlor (obwohl die Mars-Express-Raumsonde der ESA während dieser Mission erfolgreich in den Mars-Orbit gelangte).

Kurz gesagt, der Weg zum Mars bleibt hart. Diese Tatsache spiegelt möglicherweise nur die Schwierigkeit der Raumfahrt im Allgemeinen wider, anstatt auf die Existenz einer Art Marsfluch hinzuweisen, sagen Experten.

"Ich bin mir nicht sicher, Mars ist im Durchschnitt härter als andere Orte", sagte JPL Richard Cook, MSL stellvertretender Projektleiter und ein Veteran von mehreren früheren NASA-Mars-Kampagnen. "Wir waren oft oder relativ oft dort, also haben wir vielleicht genug Statistiken, um darüber zu reden."

Landing Curiosity auf dem Mars

Um ein Raumfahrzeug auf die Oberfläche eines anderen Planeten zu bringen, müssen buchstäblich Tausende von Einzelteilen perfekt und in der richtigen Reihenfolge funktionieren. Ein einziger Fehler könnte die Mission zum Scheitern bringen - vor allem, wenn dieser Fehler in einer entscheidenden Missionsphase auftritt, wie bei der Einfahrt, dem Abstieg und der Landung.

"Mit EDL bekommst du diesen einen Schuss, und bis es da ist, ist alles allein", sagte Cook zu ProfoundSpace.org. "Es muss beim ersten Mal funktionieren."

Die Landung von MSL wird wahrscheinlich mehr nervöses Handwringen als üblich in der Einsatzgruppe auslösen. Der Curiosity Rover hat die Größe eines Mini Cooper und wiegt eine Tonne, zu groß, um in Airbags wie Spirit und Opportunity gepolstert zu landen.

Stattdessen wird Curiosity mit einem schwebenden, raketengetriebenen Sky-Crane an Kabeln zur Marsoberfläche abgesenkt - eine Methode, die noch nie zuvor versucht wurde. [Video: Neugierde ungewöhnliche Landung]

Aber der Sky-Kran hat sich in Full-Up-Computersimulationen gut bewährt, sagten Beamte, und das MSL-Team glaubt, dass es seinen Job gut machen wird.

"Wir haben eine enorme Anzahl von Einträgen, Abstiegs- und Landeüberprüfungen und -tests durchgeführt", sagte Theisinger. "Wir sind zuversichtlich, dass wir unsere Sorgfaltspflicht erfüllt haben."

Angst vor Überraschungen

Eine Due Diligence ist zwar erforderlich, sie garantiert jedoch nicht unbedingt den Erfolg. Es ist unmöglich, jedes mögliche Problem vorherzusehen oder zu planen, das während der Mission von Curiosity auftreten könnte, und das macht Theisinger am nervössten.

"Ich denke, das Ding an der Spitze meiner Besorgnisliste ist, was ich nicht weiß", sagte er. "Diese Dinge sind sehr komplizierte Bestien, und du prüfst das Ganze. Aber du kannst nicht alle ihre Interaktionen testen, du kannst sie nicht für die Dauer der Mission testen."

Es müssen also einige Überraschungen auftauchen, fügte Theisinger hinzu. Zum Beispiel mussten Wissenschaftler und Ingenieure drei unvorhergesehene Probleme beheben, während Spirit und Opportunity 2003 auf den Mars zusteuerten, sagte Theisinger Anfang dieses Jahres zu ProfoundSpace.org.

Solche Erfolgsgeschichten könnten dem MSL-Team Auftrieb geben, wenn nach dem Start der Mission am Samstag etwas schief geht. Und es könnte den russischen Ingenieuren, die immer noch kämpfen, den armen Phobos-Grunt auf den Weg zu schicken, ein wenig Hoffnung geben.