Die NASA will dem Marsrover bald eine Drohne zur Seite stellen, mit der der Mars auch aus der Luft beobachtet werden kann. Gemeinsam sollen sie dort nach bestimmten geologischen und biologischen Merkmalen suchen. Sollten sie zum Beispiel Wasser finden, könnte das ein Zeichen für Leben auf dem Mars sein.
Credit: Wikimedia Commons , Public Domain. Foto: NASA/JPL-Caltech/MSSS.
Dünne Luft auf dem Mars
Der Marsrover ist beweglich eingeschränkt, er kann nur bedingt Steigungen und Gefälle nehmen. Dadurch sind bestimmte Gegenden des Mars für ihn off limits, wie etwa der “Grand Canyon” des Mars, auch Valles Marineris genannt. Die Mariner-Täler sind ein Grabenbruchsystem entlang des Äquators des Mars, an ihrer tiefsten Stelle sind sie sieben Kilometer tief.
Damit eine Drohne diese Täler untersuchen kann, muss sie anderen Anforderungen genügen, als eine Drohne, die man auf der Erde kaufen kann. Die Atmosphäre auf dem Mars ist wesentlich dünner als hier, außerdem ist der Mars kleiner und hat deshalb eine geringere Anziehungskraft als die Erde. “Da braucht man ein effizienteres Vehikel”, sagt Stephan Weiss von der Uni Klagenfurt. Er hat die Drohnenflugtechnik entwickelt, mit der die NASA arbeitet.
Navigation ohne GPS
Wegen den atmosphärischen Bedingungen auf dem Mars müssen die Rotoren der Drohne eine viel höhere Drehzahl erreichen, damit sie genügend Schub bekommt. Deswegen hat man sich für zwei übereinander liegende Rotoren entschieden, anders als das bei den meisten handelsüblichen Drohnen der Fall ist. “So können die Rotoren entsprechend größer sein, auch die Ansteuerung wird dadurch komplexer”, sagt Weiss.
Eine Batterie und Solarzellen sollen die Drohne mit Energie versorgen. Lädt man sie einen Tag lang auf, kann sie danach zwei Minuten lang fliegen. Dadurch, dass ihr Signal sieben bis zwanzig Minuten bis zur Erde bräuchte, wäre eine Steuerung von der Erde aus unmöglich. GPS gibt es auf dem Mars auch nicht. Deshalb hat Weiss ein System entwickelt, mit dem eine Drohne von selbst navigieren kann.
Einsatz auch auf der Erde
Das System kann auf der Erde bereits verwendet werden. Zum Beispiel macht die Navigation ohne GPS es möglich, dass Drohnen in Katastrophengebieten eingesetzt werden, zum Beispiel nach einem Erdbeben in Häuserschluchten. Dort können sie bei der Suche nach Überlebenden helfen.
Die Navigation der Drohne funktioniert über eine Kamera. Die macht ständig Momentaufnahmen der Umgebung und sucht darin nach herausstechenden Anhaltspunkten. Bewegt sich die Drohne, sucht sie im nächsten Kamerabild nach ähnlichen Punkten. Anhand derer kann die Umgebung der Drohne dreidimensional dargestellt werden, wodurch die Drohne lokalisiert werden kann. “Es steht und fällt also damit, dass man solche konkreten kontrastreichen Punkte im nächsten Bild wiederfindet”, sagt Weiss.
Is there life on Titan?
Später soll die Drohne analog zum Curiosity-Rover nach Anzeichen für mögliches Leben auf dem Mars suchen. Doch von der Marktreife ist die Drohne noch lange entfernt, die Studien dazu laufen noch. “Mehr wird man nach 2020 sehen”, sagt Weiss. Dann will die NASA auch den nächsten Rover aussenden, um den Mars genauer zu untersuchen. Er soll dann auch zum ersten Mal versuchen, Sauerstoff aus der Atmosphäre zu filtern, und damit den Weg für menschliche Entdeckerinnen und Entdecker ebnen.
Ein anderer Himmelskörper, den die NASA für mögliche Drohnen-Missionen ins Auge gefasst hat, ist der Mond des Saturns “Titan”. Er eignet sich auch besser für den Drohnenflug, denn er hat im Gegensatz zum Mars eine dichtere Atmosphäre, in der die Drohne besseren Auftrieb hätte. Bis jetzt könne man allerdings noch nichts versprechen, so Weiss. “Aber wenn die Drohne auf dem Mars funktioniert, könnte das zu einer neuen Ära an Planetary Explorations führen.”
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