Luftdruck auf Erde und Mars

Curiosity-Rover
Der Curiosity-Rover (hier eine künstlerische Darstellung) ist groß wie ein Auto. Damit er weich auf der Oberfläche des Mars landen konnte, musste man auch den Druck in der Mars-Atmosphäre berechnen.
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NASA

Auch bei einer Raumfahrt-Mission zum Mars muss man an den Luftdruck denken. Die Atmosphäre ist dort ganz anders als bei uns auf der Erde. Sie ist auf dem Boden etwa so dünn wie auf der Erde in 30 Kilometern Höhe. Und das muss man beachten, wenn man eine Sonde dorthin schicken will. Denn wenn sie weich auf dem Boden aufsetzen soll, muss ihre Geschwindigkeit ja im Landeanflug abgebremst werden.

Auf der Erde geschieht das auf zwei Arten: Erstens rast eine Raumkapsel, mit der z. B. Astronauten von der Raumstation zurückkehren, durch die Luftschichten der Erdatmosphäre, die nach unten immer dichter sind – und durch die Reibung an den vielen Luftteilchen wird die Kapsel abgebremst. Genauer gesagt: Die Kapsel ist so schnell unterwegs, dass die Luft unter ihr nicht ausweichen kann und die Kapsel dadurch verlangsamt. Zweitens öffnen sich dann in etwa 10 Kilometern Höhe Fallschirme, an denen die Landekapsel …

Auf dem Mars bremst die dünne Atmosphäre eine Landesonde zwar auch etwas ab. Aber das reicht nicht – eben weil die Atmosphäre dafür viel zu dünn ist. Und Fallschirme helfen da auch wenig. Denn es gibt ja zu wenig Gasteilchen, die damit den Fall verlangsamen, also die Sinkgeschwindigkeit stark genug verzögern. Das klappt bestenfalls bei ganz leichten Landegeräten, die man noch zusätzlich durch Airbags abfedert. Bei so großen Sonden wie dem Mars-Rover Curiosity, der etwa die Ausmaße und das Gewicht eines Autos hat, geht das aber nicht. Also müssen andere Verfahren her – wie etwa der Himmelskran. Was das ist? Schau dir dieses Video an, das die Landung des Mars-Rovers Curiosity zeigt. Du wirst staunen, wie einfallsreich die Ingenieure und Ingenieurinnen da waren! Und funktioniert hat das alles nur, weil vorher die Druckverhältnisse in der Mars-Atmosphäre exakt berechnet wurden.

Landung auf dem Mars
Die „sieben Minuten des Schreckens“
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NASA