Derzeit herrscht erhöhtes Verkehrsaufkommen rings um den Mars

josef

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#21
Stärkstes je registriertes Beben jenseits der Erde auf dem Mars beobachtet
Ein Marsbeben mit einer Magnitude von 5 wurde Anfang Mai vom Nasa-Lander Insight in der Nähe des Äquators aufgezeichnet

Wie riesige Schrammen ziehen sich diese geologischen Formationen über eine Marsregion namens Tantalus Fossae. Das Bild stammt vom Esa-Orbiter Mars Express und stellt einen Ausschnitt eines großen Verwerfungssystems auf dem Mars in Echtfarben dar, also so, wie das menschliche Auge es sehen würde.
Foto: ESA/DLR/FU Berlin

Man kann mit Recht von einem Megabeben sprechen: Am 4. Mai erschütterte ein Marsbeben mit einer Rekordmagnitude von 5 die Elysium-Region in der Nähe des Äquators. Aufgezeichnet wurde das geologische Ausnahmeereignis vom Nasa-Lander Insight, der seit Ende 2018 rund 600 Kilometer nördlich des Operationsgebiets von Curiosity auf seinem Posten ist, um vor allem genau das zu tun: nach Marsbeben zu lauschen.

Rarität auf dem Mars
Nach irdischen Maßstäben wäre ein Erdbeben mit einer Magnitude von 5 kaum Grund zur Besorgnis. Derartige Erschütterungen ereignen sich auf unserem Planeten täglich hunderte Mal. Sie bringen Möbel zum Wackeln, Fensterscheiben zum Klirren und können Menschen aus dem Schlaf reißen. Schäden rufen sie nur in sehr seltenen Fällen hervor.


Das Spektrogramm zeigt das größte Beben, das jemals auf einem anderen Planeten entdeckt wurde.
Grafik: NASA/JPL-Caltech/ETH Zurich

Auf dem Mars dagegen, dessen Kruste nicht von der Plattentektonik fortlaufend umgestaltet wird, geht es geologisch deutlich friedlicher zu. Der bisherige Marsbeben-Rekordhalter wurde von Insight am 25. August 2021 aufgezeichnet. Er erreichte eine Magnitude von 4,2.

Rekord im Sonnensystem jenseits der Erde
Das nun gemessene Beben ist damit eine Klasse für sich. Es war nicht nur das stärkste je auf dem Mars registrierte Beben, es war das stärkste im gesamten Sonnensystem, mit Ausnahme der Erde. "Die vorläufigen Daten vom Mars belegen vermutlich die größte seismische Aktivität, die jemals auf einem anderen Planeten aufgezeichnet wurde", teilte Thomas Zurbuchen von der Nasa auf Twitter mit.

"Seit wir unser Seismometer im Dezember 2018 abgesetzt haben, warten wir auf diesen einen 'Großen'", freut sich auch Bruce Banerdt vom Insight-Team am Jet Propulsion Laboratory der Nasa. "Dieses Beben wird mit Sicherheit einen unvergleichlichen Blick in das Innere des Planeten gewähren."

Blick ins Marsinnere
Der Seismometer von Insight, der von der französischen Raumfahrtbehörde CNES und der ETH Zürich entwickelt wurde, ist eine weiße Kuppel auf drei Beinen mit einem goldenen Staubschutz an seiner Basis und nennt sich eigentlich Seismic Experiment for Interior Structure (SEIS). Die damit registrierten Marsbeben helfen den Wissenschafterinnen und Wissenschaftern, unter die Oberfläche des Roten Planeten zu blicken, um seinen Aufbau besser zu verstehen.


Der Seismometer von Insight, eigentlich Seismic Experiment for Interior Structure (SEIS), wird von einer Kuppel gegen Wetterunbillen geschützt.
Foto: Nasa

In den vergangenen dreieinhalb Jahren hat Insight mehr als 1.313 Marsbeben aufgezeichnet. Die Forschenden hoffen noch auf viele weitere, doch dem Lander geht schön langsam die Energie aus: Saisonal auftretende Wetterumstände haben die Staubmenge auf den Solarpaneelen des Nasa-Landers seit seiner Ankunft dramatisch anwachsen lassen. Ein regionaler Sandsturm im Jänner schickte die Sonde sogar in den Sicherheitsmodus, was das Insight-Team um die weitere Mission bangen lässt.

Längere Feuchtphase
Unterdessen hat der chinesische Marsrover Zhurong in der Utopia Planitia einige Tausend Kilometer nordwestlich von Insights Standort neue Hinweise auf die feuchte Vergangenheit des Roten Planeten sammeln können. Untersuchungen des sechsrädrigen Roboters, der das größte Einschlagsbecken des Mars mit einem Durchmesser von 3.300 Kilometern erkundet, untermauerten nun frühere Vermutungen, wonach es auf dem Mars länger flüssiges Wasser gegeben hatte, als frühere Modell annehmen ließen.


Der chinesische Marsrover Zhurong fand neue Hinweise auf die feuchte Vergangenheit des Mars.
Foto: APA/EPA/China National Space Administration

Konkret hatte Zhurong Felsen näher unter die Lupe genommen, die offenbar unter Einfluss von Wasser entstanden waren, berichten chinesische Wissenschafterinnen und Wissenschafter im Fachjournal "Science Advances". Außerordentlich an dem Fund ist das Alter der Gesteine: Diese stammen nämlich aus der amazonischen Periode, dem jüngsten der drei Marszeitalter. Vieles deutet darauf hin, dass die analysierten Felsen bis vor rund 700 Millionen Jahren von Wasser umgeben waren.

"Die Identifizierung dieser Geländestrukturen weist auch darauf hin, dass sich in der Umgebung des Landeorts von Zhurong eine beträchtliche Menge an Wasser in Form von hydratisierten Mineralien und Untergrundeis im Boden befinden könnte", schreiben die Forschenden. Diese unverzichtbare Ressource wäre möglicherweise für künftige bemannte Marsmissionen in Reichweite und somit nutzbar.
(tberg, 13.5.2022)

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#22
Spektakuläre 3D-Fotos zeigen größte Schlucht unseres Sonnensystems
Stereoaufnahmen der Sonde "Mars Express" zeigen das gigantische Schluchtsystem auf unserem roten Nachbarplaneten

Die dunklen Abhänge des Tithonium Chasma könnten von vulkanischem Sand gefärbt sein.
Foto: ESA/DLR/FU Berlin, CC BY-SA 3.0 IGO

Sie ist mittlerweile eine wahre Veteranin der Marsforschung: Die Sonde "Mars Express" der europäischen Raumfahrtorganisation Esa umkreist den Roten Planeten schon seit 2003. Vom Orbit aus vermisst Mars Express die Oberfläche des Mars – und beglückt uns mit gestochen scharfen Aufnahmen. Dabei kommt auch eine hochauflösende Stereokamera zum Einsatz. Das Instrument erlaubt nicht nur detaillierte Beobachtungen, sondern auch eine 3D-Rekonstruktion der Landschaft.


Die Schlucht der Superlative
Nun hat die Esa neue Aufnahmen der Sonde veröffentlicht. Mars Express nahm das Schluchtsystem Valles Marineris ins Visier. Vergleicht man diesen Graben mit dem Grand Canyon, werden die wahren Ausmaße greifbar. Mit einer Breite von 200 Kilometern und einer Tiefe von bis zu sieben Kilometern sind die Valles Marineris zwanzigmal weiter und fünfmal so tief wie die mächtige Formation auf der Erde.


Die Esa-Sonde Mars Express hat zwei Gräben des Schluchtsystems Valles Marineris unter die Lupe genommen.
Foto: ESA/DLR/FU Berlin, CC BY-SA 3.0 IGO

Darüber hinaus erstrecken sich die marsianischen Gräben auf einer Länge von etwa 4.000 Kilometern und sind damit zehnmal länger als die berühmte Schlucht des Colorado River. Damit würden die Valles von der nördlichsten Spitze Norwegens bis zum Südzipfel Siziliens reichen. Die Valles Marineris sind nicht nur das größte Schluchtsystem des Mars, sondern des gesamten Sonnensystems.

Neue Detailaufnahmen
Doch anders als der Grand Canyon entstanden die Valles Marineris nicht durch das langsame Einschneiden des Flusses. Als sich das nahegelegene vulkanische Tharys-Plateau aufwölbte, entstanden die Valles als ein Riss in der Marsoberfläche, den Erosion zusätzlich weitete. Die neuen Bilder von Mars Express zeigen zwei Gräben des Valles-Systems: das nördliche Tithonium Chasma und das Ius Chasma im Süden.


Eine andere Perspektive auf das Tithonium Chasma: Oben rechts sind die Spuren eines Hangrutschs erkennbar. Der sanfte "Hügel" im Vordergrund erhebt sich mehr als 3.000 Meter über die Talsohle.
Foto: ESA/DLR/FU Berlin, CC BY-SA 3.0 IGO

Was auf den Bildern nicht sichtbar ist, sind die Proportionen. Um sich die gigantischen Abgründe dieser Schluchten klarzumachen: Würde man zwei Großglockner übereinander im Graben versenken, würde nur ein kleiner Hügel über die Kante ragen. Schön zu sehen sind dagegen die verschiedenen Farben der Marsoberfläche.

Spuren von Wasser
Die vergleichsweise dunklen Sande an den Abhängen des Tithonium Chasma könnten von den vulkanischen Aktivitäten der Tharys Region stammen. Für Wissenschafterinnen und Wissenschafter sind auch die feineren Strukturen der Bilder interessant: So könnten die feinen Kräusel der Oberfläche Ablagerungen von längst verschwundenem Wasser sein.


Wer eine rot-blaue 3D-Brille zur Hand hat, kann auf diesem Bild die Aussicht auf die Valles Marineris genießen. Links liegt das Ius Chasma, rechts das Tithonium Chasma.
Foto: ESA/DLR/FU Berlin, CC BY-SA 3.0 IGO

Mars Express hat bereits zahlreiche Entdeckungen gemacht, die Mission läuft offiziell noch bis Ende des Jahres. Die Esa denkt allerdings bereits über eine Laufzeitverlängerung bis 2025 nach. Angesichts der faszinierenden Bilder scheint das wünschenswert.
(dos, 29.7.2022)

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Esa-Homepage der Mars Express Mission
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#23
SORGE UM MISSION
Chinas Marsrover Zhurong meldet sich nicht mehr
Schon vor Wochen hätte der 2021 gelandete Roboter aus dem Energiesparmodus aufwachen sollen, doch es herrscht Funkstille. Chinas Raumfahrtbehörde hält sich bedeckt

Ein Bild aus besseren Tagen: Zhurong mit seiner Landeplattform 2021.
Foto: imago images/Xinhua

Ein Prestigeprojekt der chinesischen Raumfahrt könnte sein Ende gefunden haben: Der Marsrover Zhurong, der im Mai 2021 auf dem Roten Planeten gelandet ist, meldet sich nicht mehr. Schon vor Wochen hätte das Forschungsvehikel nach einem energiebedingten "Winterschlaf" wieder Signale zur Erde schicken sollen – doch offenbar herrscht Funkstille. Während sich Chinas Raumfahrtbehörde bedeckt hält, spekulieren Fachleute, dass Zhurong den winterlichen Staubstürmen auf dem Mars zum Opfer gefallen sein könnte.

Der Rover war im Mai für den kalten, staubigen Winter auf dem Roten Planeten in den Ruhezustand versetzt worden und hätte sich eigentlich wieder selbstständig aktivieren sollen. Möglicherweise hat sich aber zu viel Sand auf seinen Sonnensegeln abgelagert, um seine Energiereserven ausreichend aufzuladen.

Abschied von Nasa-Rover
"Es wäre nicht überraschend, wenn es der Rover nicht mehr aus seinem Ruhezustand schafft, weil er solarbetrieben ist", sagte David Flannery von der Queensland University of Technology im australischen Brisbane zu "Nature". Zhurong wäre nicht das erste Landefahrzeug, dem auf dem Mars die Energie ausgeht, merkte der Astrobiologe an, der selbst im Team des amerikanischen Mars-Rovers Perseverance mitarbeitet.

Erst im Dezember hatte die US-Weltraumbehörde Nasa nach vier Jahren den Kontakt zu ihrem solarbetriebenen Mars-Lander Insight verloren und die Mission für beendet erklärt. Auch in diesem Fall dürften verstaubte Solarmodule dafür verantwortlich sein, dass der Rover nicht mehr ausreichend mit Strom versorgt werden konnte. Die Mission galt dennoch als voller Erfolg, der Rover hatte seine wissenschaftlichen Ziele bereits nach zwei Jahren erreicht und mehr als 1.300 Marsbeben registriert, die Aufschluss über die innere Beschaffenheit des Planeten geben.

Wissenschaftlich erfolgreich
Auch Zhurong hat bereits alle geplanten Vorhaben ausgeführt und zahlreiche wissenschaftliche Daten gesammelt. Der Rover fuhr fast zwei Kilometer über die Marsoberfläche, führte atmosphärische und geologische Messungen durch und fand Spuren von einstigen Wasservorkommen. War es das nun mit der Mission?

Nicht alle Experten schätzen Zhurongs Lage als hoffnungslos ein. Wenn die Temperaturen steigen und die Solarzellen doch noch mehr Sonnenstrahlen aufnehmen könnten, wäre eine Reaktivierung nach wie vor denkbar, sagte Baptiste Chide vom Los Alamos National Laboratory in New Mexico. "Es ist zu früh, um zu sagen, dass irgendetwas nicht stimmt", sagte Chide, der ebenfalls dem Perseverance-Team angehört. Er hoffe, dass der Rover wieder aufwachen wird.

Dass es aber keine offiziellen Updates zum Status des Rovers gibt, sei merkwürdig, zitierte "Nature" einen chinesischen Forscher, der selbst an der Mission mitarbeitet und namentlich nicht genannt werden wollte. Die letzten Aufnahmen habe Zhurong im Juni zur Erde geschickt.
(dare, APA, 26.1.2023)
Chinas Marsrover Zhurong meldet sich nicht mehr
 

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#24
AUS DEM ORBIT ERSPÄHT
Ein großer Teddybär auf dem Mars
Aufnahme eines Nasa-Orbiters zeigt Bruchlinien, Krater und teilweise eingestürzte Hügel – und ein Bärengesicht
Wenn Sie zu Pareidolie neigen, dann werden Sie an einem aktuellen Bild der US-Raumfahrtbehörde Nasa Ihre Freude haben. Pareidolie ist kein medizinisches Übel, sondern bezeichnet das Phänomen, bei dem einem Muster und Formen etwas Vertrautes, zum Beispiel Gesichter, vorgaukeln.

Ein prominentes Beispiel dafür findet sich auf einer Aufnahme der Marsoberfläche, die der Nasa-Orbiter Viking 1 am 25. Juli 1976 geschossen hat. Das unscharfe Bild lässt die sanften Züge einer Person erkennen. Spätestens auf den Aufnahmen des Mars Global Surveyor (MGS) im Jahr 1998 war der Effekt jedoch verschwunden: Die Bilder zeigten eine erodierte Felsformation mit zerklüfteten Abhängen.


Das berühmte Marsgesicht, links: Viking 1 (1976), rechts: Mars Global Surveyor (1998). Bei höherer Auflösung verpufft der Pareidolie-Effekt praktisch vollständig.
Fotos: Nasa/JPL

Großer Teddy
Einen Pareidolie-Trigger der tierischen Art hat der Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) der Nasa eingefangen: Die Universität von Arizona, die die Hirise-Kamera des Orbiters betreibt, veröffentlichte eine Aufnahme von der Marsoberfläche, auf der auch ohne große Anstrengung ein Bärengesicht zu erkennen ist. Der Teddy, freilich deutlich größer als seine Artgenossen auf der Erde, misst rund 2.000 Meter und besteht aus einer Reihe von geologischen Formationen.


Der Marsbär hat keine Ohren.
Foto: NASA/JPL-Caltech/UArizona

Einschlagkrater im Untergrund
"Die Schnauze ist ein Hügel mit einer V-förmigen Einsturzstruktur. Zwei Krater ergeben die Augen, und ein kreisförmiges Bruchmuster bildet den Rand des Kopfes", erklärt das Hirise-Team. Dieser kreisförmige Bruch, so die Forschenden, könnte entstanden sein, als sich im Untergrund Sedimente über einem alten Einschlagkrater verschoben. Die Schnauze wiederum könnte vulkanischen Ursprungs sein. In dem Fall würde das über dem Krater abgelagerte Material aus Lava oder Schlamm bestehen.

Blumen auf dem Mars
Der Bärenkopf ist freilich kein Einzelfall, die Hirise-Aufnahmen zeigen immer wieder vermeintliche Gesichter, Ensemblemitglieder der "Muppet Show" und "Happy Faces", sagte das Team. Aber auch die Marsrover liefern immer gerne Material, die zu fantasievollen Vergleichen reizen: Im vergangenen März entdeckte Curiosity ein Stück Gestein in Form einer (zugegeben etwas merkwürdigen) Blüte.


Blumen auf dem Mars? Dieses Objekt ist nur wenige Zentimeter groß und wurde von Curiosity am 24. Februar 2022 fotografiert. Diese Strukturen sind vermutlich bereits sehr alt und entstanden, als sich von Wasser mitgeführte Mineralien in Spalten verfestigten.
Foto: NASA/JPL-Caltech/MSSS
(tberg, 31.1.2023)

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Ein großer Teddybär auf dem Mars
 

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#25
VIRTUELLE FELDFORSCHUNG
3D-Bilder vom Mars-Rover Perseverance machen den roten Planeten erlebbar
Aufnahmen des seit zwei Jahren auf dem Mars aktiven Rovers wurde nun von zwei Forschungsteams aufbereitet. Zu erwarten sind Einblicke ins Mars-Klima
Seit über zwei Jahren sendet der Mars-Rover Perseverance täglich hunderte Aufnahmen der Mars-Oberfläche zur Erde. Expertinnen und Experten vom Grazer Joanneum Research und dem Wiener Zentrum für Virtual Reality und Visualisierung (VRVis) machen die hochaufgelösten Bilder vom Mars nun in 3D erlebbar, mit neuen Einblicken für die Forschung. Sie liefern unerwartete Erkenntnisse über den Windschliff oder die Beschaffenheit der Bodenkruste auf dem Roten Planeten.

Diese Animation zeigt den Weg von Perseverance durch den Jezero-Krater, der einst einen See enthalten hat.
PRo3D Space

Um die geologischen Prozesse, das Klima und die Geschichte des Planeten genauer zu untersuchen, sind Bilder und in weiterer Folge dreidimensionale Rekonstruktionen von Felsen, geologischen Aufschlüssen und Mineralien eine wesentliche Stütze. Der von der US-Weltraumagentur Nasa am 18. Februar 2021 auf den Mars gebrachte Rover Perseverance ist daher mit mehr Kameras als jede andere interplanetare Mission bisher ausgestattet. Know-how aus Österreich ist dafür verantwortlich, dass die mit der Stereokamera "Mastcam-Z" eingefangenen Bilder und deren Bilddaten schließlich einen dreidimensionalen Eindruck der Mars-Oberfläche vermitteln können.


Österreichische Institute
Für die 3D-Datenauswertung sind die Forschungsgesellschaft Joanneum und das VRVis mit dem Visualisierungswerkzeug PRo3D sowie die Österreichische Akademie der Wissenschaften (ÖAW) an der Mars-2020-Mission beteiligt. Mit dem Visualisierungstool PRo3D wurde beispielsweise schon das beeindruckende erste Überflugsvideo vom Roten Planeten erstellt.

Eine Animation von Bildern, die im Jezero Crater gesammelt wurden. Die beiden Felsformationen heißen Caille und Cheiron.
PRo3D Space

Als Grundlage für die Erzeugung von dreidimensionalen Bildern dienen eine am Mars-Rover angebrachte Stereobildkamera – die Mastcam-Z – und weitere Kameras, die zusätzliche Daten liefern. Diese können zu einem großen Ganzen zusammengeführt, interpretiert und visualisiert werden. Für den Digitalisierungsexperten Gerhard Paar vom Institut für digitale Technologien der Joanneum Research ist es erstaunlich, welche Informationen unterschiedliche Spezialisten dann aus den Visualisierungen holen können: über die Windverhältnisse vor Urzeiten zum Beispiel.

"Einige der Felsen in der Nähe des Landeplatzes scheinen von windgewehtem Sand tief abgetragen worden zu sein und Strukturen zu bilden, die Ventifacts genannt werden. Die Ausrichtung der linearen Merkmale gibt die Richtung der starken Winde wieder, die sie geformt haben", erklärt Paar. "Wir sind mit einer digitalen Lösung in das Projekt hineingegangen, und nun finden sich erstaunliche Anwendungen, und wir sind natürlich erfreut, dass wir Forschungsfragen unterstützen können, von denen wir gar nichts geahnt hatten", sagt der Grazer Experte.

Bodenverdichtung auf dem Mars
Selbst die Spuren, die Perseverance auf dem Mars-Boden hinterlässt, werden mit der Kamera aufgenommen und geben Anlass zu weiterer Forschung: "Die Tiefe der Spuren, die von null auf festem Untergrund bis in den Dezimeterbereich geht, die ebenfalls mittels 3D-Bildgebung untersucht werden kann, gibt Aufschluss über die Verdichtung der Böden", schilderte Paar. Auf der Erde könne die Verdichtung des Bodens mit einem Penetrometer gemessen werden, das den Druck des Eindringwiderstandes ergibt. Die Messung der Tiefe der Radspuren auf dem Mars mittels 3D-Bildgebung ermöglicht nun einen Vergleich solcher Informationen für Böden auf dem Mars.

Paar veröffentlichte kürzlich mit einem 19-köpfigen internationalen Forschungsteam in "Advancing Earth and Space Science" einen State-of-the-Art-Report über die dreidimensionale Datenaufbereitung: "Wir haben erstmals das Zusammenspiel der unterschiedlichen im Zuge der Mission verwendeten 3D-Werkzeuge und ihre Synergien untersucht und zusammengefasst", erklärte der Erstautor.

Eine Simulation des Landeanflugs von Perseverance.
PRo3D Space

Insgesamt seien es rund zehn Bildverarbeitungstools, die bei diesem länderübergreifenden Projekt im Einsatz sind und die die 3D-Modellierung und 3D-Visualisierung ermöglichen. In Kombination mit Daten von anderen Sensoren oder Quellen – einschließlich 3D-Modellen von Satelliten – und in verschiedenen Maßstäben wird die Interpretation und Verortung der verarbeiteten Produkte zusätzlich verbessert.

Für die planetengeologische Forschung werden die Bilder der Mars-Oberfläche von Joanneum Research automatisiert rekonstruiert und anschließend von VRVis mit dem Planetary Robotics 3D Viewer (PRo3) explorierbar gemacht. "Unsere Tools sind an Untersuchungen der Oberflächeneigenschaften des Mars-Bodens ebenso beteiligt wie an geologischen Analysen in Distanzen bis zu etwa 100 Metern", erklärte VRVis-Forscher Christoph Traxler anlässlich der Publikation.

Simulierte Feldstudien
Die 3D-Rekonstruktion soll der Wissenschaft eine realitätsnahe Erkundung des Mars ermöglichen, die Feldstudien auf der Erde ähnelt. Der Geochemiker Christian Köberl von der Österreichischen Akademie der Wissenschaften und der Uni Wien erwartet sich davon einen "wesentlichen Beitrag zum Verständnis des Mars-Klimas der letzten drei Milliarden Jahre, der Geschichte der Rückbildung von Wasser auf dem Mars sowie der Erklärung von geologischen Prozessen".
(APA, red, 19.3.2023)
3D-Bilder vom Mars-Rover Perseverance machen den roten Planeten erlebbar
 

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#26
50. FLUG EINES PIONIERS
Mars-Hubschrauber Ingenuity übertraf alle Erwartungen
Die kleine Helikopterdrohne begleitet den Rover Perseverance seit zwei Jahren – niemand hätte gedacht, dass er so lange durchhält

Der Mars-Hubschrauber Ingenuity ist um 2.214 Prozent weiter geflogen als zu Beginn der Mission erwartet. Diese Aufnahme stammt von der Mastcam-Z von Perseverance und wurde am 15. Juni 2021 geschossen.
Foto: NASA/JPL-Caltech

Vor genau zwei Jahren schrieb die kleine Nasa-Drohne Ingenuity Geschichte: Der Minihubschrauber, der gemeinsam mit dem Rover Perseverance wenige Wochen zuvor auf dem Mars gelandet war, unternahm am 19. April 2021 den ersten Flug eines Luftfahrzeugs auf einem fremden Planeten. 39,1 Sekunden lang schwirrte der Drehflügler bei dieser Premiere in der dünnen Mars-Luft umher, 30 Sekunden davon verbrachte er schwebend in etwa drei Meter Höhe über dem Mars-Boden.

Seither ist das Ingenuity-Team vom Jet Propulsion Laboratory (JPL) am California Institute of Technology (Caltech) ihres "Spielzeugs" kein bisschen müde geworden, nicht zuletzt auch, weil sich der Mars-Helikopter in den harschen Umweltbedingungen unseres Nachbarplaneten erstaunlich gut hält: Fast pünktlich zum zweiten Jahrestag hat Ingenuity am 13. April den 50. Flug über die Mars-Oberfläche absolviert.


Die Komponenten von Ingenuity.
Foto: NASA/JPL-Caltech

Neuer Höhenrekord zum 50er
Der Ausflug dauerte 145,7 Sekunden, und die Drohne legte eine Strecke von 322,2 Metern zurück – und stellte dabei auch noch einen neuen Höhenflugrekord auf: Ingenuity erklomm in der Nähe des 800 Meter breiten Belva-Kraters die bisher unerreichte Flughöhe von 18 Metern.
Als ein technisches Machbarkeitsexperiment sollte der Hubschrauber eigentlich nicht mehr als fünfmal abheben, um zu beweisen, dass ein motorisierter, kontrollierter Flug auf einem anderen Planeten möglich ist. Doch die kleine Drohne übertraf alle Erwartungen und demonstriert weiterhin fleißig, wie nützlich ein solches Gerät auf dem Mars sein kann.

Verblüffend an dem Erfolg der Mission ist vor allem die Einfachheit der Konstruktion: Ingenuity besteht aus vielen handelsüblichen Komponenten wie Smartphone-Prozessoren und Kameras – und doch hat das Gerät unter unwirtlichen Bedingungen insgesamt schon über 89 Minuten in der Luft verbracht und dabei eine Strecke von 11,6 Kilometern zurückgelegt.

"Als wir zum ersten Mal geflogen sind, dachten wir, wir können von Glück reden, wenn wir fünf Flüge zusammenbringen", sagte Teddy Tzanetos, Ingenuity-Teamleiter am JPL. "Und nun haben wir die erwartete kumulative Flugzeit um 1.250 Prozent übertroffen, die erhoffte Flugstrecke sogar um 2.214 Prozent."

Video: 50 Flüge auf dem Mars.
NASA Jet Propulsion Laboratory

Daten für künftige Mars-Helikopter
Jedes Mal, wenn Ingenuity zu einer Expedition losgeschickt wird, erkundet der Helikopter neues Terrain und sorgt für neue Perspektiven, die keine andere bisherige Planetenmission liefern konnte. Die rund 1,8 Kilogramm leichte Drohne besitzt zwei koaxial montierte Rotoren, Lithium-Ionenakkus und Solarpanele für die Energieversorgung sowie zwei Kameras: eine Schwarz-Weiß-Kamera, die nach unten blickt und der Navigation dient, und eine Farbkamera für Landschaftsaufnahmen.

Die gewonnenen Bilder und Daten sind nicht nur für künftige Planetenmissionen nützlich, sondern haben sich auch für das Perseverance-Team als hilfreich erwiesen. Indem es die Grenzen des Hubschraubers auslotete, sammelte es auch wertvolle Informationen für künftige Nachfolger von Ingenuity. Dazu zählt etwa der Entwurf für einen Helikopter, der im Rahmen der Mars-Sample-Return-Mission von Perseverance an einigen Stellen deponierten Mars-Proben einsammeln könnte.

Video: Künftige Helikopter auf dem Mars
NASA Jet Propulsion Laboratory

Riskantes Terrain
Seitdem Ingenuity die flachen Gefilde des Jezero-Kraters am 19. Januar verlassen hat und die Hangregionen erforscht, hat der Heli mit 6,5 Metern pro Sekunde auch einen neuen Geschwindigkeitsrekord aufgestellt. Das zerklüftete unbekannte Terrain ist nicht ohne Gefahren für den Helikopter: "Wir sind hier nicht mehr im marsianischen Kansas", sagt Josh Anderson vom Ingenuity-Team am JPL in Anspielung an den "Zauberer von Oz".

"Wir fliegen über die ausgetrockneten Überreste eines alten Flusses, der mit Sanddünen, Geröll und Felsen gefüllt ist, umgeben von bedrohlichen Hügeln", so Anderson. "Obwohl wir vor kurzem die Navigationssoftware an Bord verbessert haben, um sichere Flugregionen zu identifizieren, ist jeder Flug immer noch ein Nervenkrieg."

Ingenuity wird in den kommenden Wochen nicht nur mit schwierigerem Gelände konfrontiert, der Helikopter soll dort auch noch häufiger fliegen als bisher. Der Grund dafür: Der Hubschrauber muss gleichsam in Hörweite des Rovers Perseverance bleiben, und dieser ist gerade flott im rauen Gelände westlich des kleinen Kraters Belva unterwegs und begutachtet ein kleines Felsenmeer. Sein nächstes Ziel ist Mount Julian, eine Erhebung, die einen attraktiven Blick auf das Panorama des Kraters Belva gewährt.


Wo sich Perseverance und Ingenuity gerade befinden. Die graue Linie zeigt die vom Rover bisher zurückgelegte Strecke.
Illustr.: NASA/JPL-Caltech

Ingenuity muss Schritt halten
"Ingenuity verlässt sich darauf, dass Perseverance als Kommunikationsrelais zwischen ihm und Mission Control hier am JPL fungiert", sagte Anderson. "Wenn der Rover zu weit vorausfährt oder hinter einem Hügel verschwindet, könnten wir die Kommunikation verlieren. Das Rover-Team hat eine Aufgabe zu erfüllen und einen Zeitplan einzuhalten. Daher ist es unerlässlich, dass Ingenuity Schritt hält und wann immer möglich die Führung übernimmt."

Doch auch Ingenuity wird nicht ewig weitermachen können. Einige Teile des Hubschraubers zeigen bereits Verschleißerscheinungen, hinzu kommt, dass das Gelände immer anspruchsvoller wird. "Wir haben von Anfang an gewusst, dass unsere Zeit auf dem Mars begrenzt ist, und jeder Einsatztag ist ein Segen", sagte Tzanetos. "Ob die Ingenuity-Mission morgen, nächste Woche oder in einigen Monaten endet, kann derzeit niemand vorhersagen. Was ich vorhersagen kann, ist, dass wir dann eine Riesenparty feiern werden."
(tberg, 19.4.2023)

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#27
KILOMETERDICKE SCHICHT
Hinweise auf riesige Eismassen am Mars entdeckt
Entlang des Marsäquators dürften enorme Eisvorkommen unter Staub und Asche liegen. Für künftige Marsmissionen könnte das zum Gamechanger werden
Der Mars erscheint heute als unwirtlicher und staubtrockener Planet, das war er aber nicht immer. Vor etwa 3,5 Milliarden Jahren war unser Nachbarplanet der Erde gar nicht so unähnlich: Eine dichtere Atmosphäre schützte den Mars vor der lebensfeindlichen UV-Strahlung der Sonne, die Temperaturen waren höher als heute – und es gab Flüsse und Seen auf der Oberfläche, deren Spuren noch zu sehen sind. Heute kann sich auf dem Marsboden kein flüssiges Wasser mehr halten, immerhin gibt es an den Polen aber noch Eiskappen aus Kohlendioxid und Wassereis. Ob es unter der mächtigen Südpolkappe auch flüssiges Salzwasser geben könnte, wird seit einigen Jahren kontrovers diskutiert.

Nun gibt es starke Hinweise auf andere gigantische Wasserreserven auf dem Mars: Wie Daten der europäischen Sonde Mars Express nahelegen, könnten sich unter einer dicken Schicht aus Staub und vulkanischer Asche in der Formation Medusae Fossae am Marsäquator enorme Eismassen befinden. Das Volumen würde ausreichen, um das Rote Meer zu füllen, hieß es von der Europäischen Weltraumorganisation (Esa) – oder den gesamten Mars mit einer bis zu 2,7 Meter tiefen Wasserschicht zu fluten.


Vieles spricht dafür, dass es sich bei Ablagerungen unter einer dicken Staubschicht in der Formation Medusae Fossae um Eis handelt.
Esa/Planetary Science Institute/Smithsonian Institution

Verräterische Radaraufnahmen
Medusae Fossae ist eine riesige geologische Formation, die vulkanischen Ursprungs ist und aus leicht erodierbaren Ablagerungen besteht, hauptsächlich aus Vulkangestein, Staub und Asche. Durch starke Erosionsprozesse erscheint die Oberfläche der Formation, die sich über mehr als 5.000 Kilometer am Übergang zwischen den Hoch- und Tiefebenen des Mars entlang des Äquators erstreckt, ungewöhnlich glatt.

Schon 2007 deuteten erste Untersuchungen mit der 2003 gestarteten Raumsonde Mars Express auf massive, bis zu 2,5 Kilometer dicke Ablagerungen im Untergrund der Formation hin. Unklar war jedoch, worum es es sich dabei handelt: Einige Forschende mutmaßten bereits damals, dass sich dort Eis befinden könnte, andere gingen eher von vulkanischem Material und Sedimenten aus. Neue Radaraufnahmen von Mars Express sprechen nun deutlich stärker für die Eisvariante.


In dieser Region mit dem Namen Eumenides Dorsum dürfte sich die dickste Eisschicht befinden.
Caltech/JPL Global CTX Mosaic of Mars/Smithsonian Institution

"Wir haben festgestellt, dass die Ablagerungen noch dicker sind, als wir dachten: bis zu 3,7 Kilometer dick", sagte Thomas Watters von der Smithsonian Institution in Washington, D.C., der schon 2007 an der Erforschung der Formation beteiligt war. "Außerdem stimmen die Radarsignale mit denen überein, die wir von geschichtetem Eis erwarten würden, und sie ähneln den Signalen, die wir von den Polkappen des Mars kennen, die bekanntlich sehr eisreich sind."


Die Lage der mutmaßlichen Eisvorkommen in Äquatornähe ist für künftige Marsmissionen interessant.
Esa

Wertvolle Ressource
Würde es sich bei den Ablagerungen nur um Staub und Sedimente handeln, wäre zu erwarten, dass sich das Material im Lauf der Zeit unter seinem eigenen Gewicht verdichtet – die gemessene Dichte passt nicht zu diesem Szenario. Auch Modellierungen mit anderen Materialien brachten nicht die Eigenschaften, die Mars Express beobachtet hat, berichtete Andrea Cicchetti vom Nationalen Institut für Astrophysik in Italien. Man brauche Eis, um zu diesem Ergebnis zu kommen.

Für künftige Marsmissionen könnten die Eisreserven von Medusae Fossae äußerst wertvoll sein. Astronautische Missionen müssten in der Nähe des Marsäquators stattfinden, fernab der eisigen Pole. Wasser ist für sie eine unverzichtbare Ressource, nicht nur zum Trinken. Daraus lassen sich Sauerstoff und Treibstoff gewinnen, die nicht von der Erde mitgebracht werden müssten. Einfach zu heben wäre der eisige Schatz aber nicht: Er liegt unter hunderten Metern Staub begraben.
(David Rennert, 20.1.2024)
Hinweise auf riesige Eismassen am Mars entdeckt
 

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#28
MISSION BEENDET
Mars-Hubschrauber Ingenuity ist fluguntauglich
Ein Rotor der Drohne wurde auf ihrem 72. Flug beschädigt, jetzt ist sie nicht mehr einsatzfähig

Ingenuity leistete viel länger Dienst als erwartet.
via REUTERS/NASA/JPL-Caltech

Der Mars-Hubschrauber Ingenuity kann nicht mehr fliegen. Auf in dieser Woche zur Erde geschickten Bildern sei zu erkennen, dass ein oder mehrere Rotorblätter des Mini-Hubschraubers bei einer Landung beschädigt worden seien, teilte die US-Raumfahrtbehörde Nasa am Donnerstag mit. Ingenuity stehe zwar noch aufrecht und könne mit dem Kontrollzentrum auf der Erde kommunizieren – fliegen könne der Hubschrauber aber nicht mehr.

Damit sei die ursprünglich nur auf 30 Tage angelegte Mission des Hubschraubers nach rund drei Jahren auf dem Mars nun beendet, hieß es. "Die historische Reise von Ingenuity, dem ersten Fluggerät auf einem anderen Planeten, ist nun zu Ende", sagte Nasa-Direktor Bill Nelson. "Dieser bemerkenswerte Helikopter flog höher und weiter als wir uns je vorstellen konnten."

rster Flug auf einem anderen Planeten
Insgesamt hat das nur 1,8 Kilogramm schwere Gerät rund 17 Kilometer zurückgelegt und schaffte Höhen von bis zu 24 Metern in der ultradünnen Mars-Atmosphäre. Eine überraschende Leistung, angesichts dessen, das eigentlich bloß eine Demonstration mit nicht mehr als fünf Flügen geplant war. Ingenuity ("Einfallsreichtum") war im Februar 2021 mit dem Rover Perseverance ("Durchhaltevermögen") im Jezero-Krater auf dem Mars gelandet. Kurz darauf absolvierte der mit Lithium-Ionen-Akkus betriebene Helikopter als erstes Luftfahrzeug einen Flug auf einem anderen Planeten. Der Hubschrauber, der auf dem Mars extremen Bedingungen trotzen muss, absolvierte insgesamt 72 Flüge.

Bereits vergangene Woche brach während des letzten Fluges der Kontakt zwischen Ingenuity und Perseverence ab, konnte aber wenige Tage später wiederhergestellt werden. Im Vorjahr hatte die Nasa für ganze zwei Monate den Kontakt zu Ingenuity verloren. Nun hat der Mars-Hubschrauber seine letzte Ruhe gefunden. Doch sein Erbe lebt weiter, wie Teddy Tzanetos, Projektmanger für Ingenuity bei der Nasa sagte: "Er wird in Zukunft ganze Flotten an Fluggeräten auf dem Mars und in anderen Welten inspirieren."
(red, APA, 26.1.2024)

Mars-Hubschrauber Ingenuity ist fluguntauglich
 
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