Kissen für eine sanfte Marslandung

Am 23. Dezember 2003 – mehr als 34 Jahre seit dem historischen „The Eagle has landed“ – wird es hoffentlich heißen: „The Beagle has landed“. Dann wird nach sechsmonatigem Flug die Landefähre Beagle 2 der Mission „Mars Express“ auf der Oberfläche unseres Nachbarplaneten sanft aufsetzen.

Die europäische Weltraumagentur ESA hat der Fähre den Namen des Segelschiffes gegeben hat, mit dem Charles Darwin zu einer fünfjährigen Weltreise aufbrach, auf der er die Grundlagen zur Evolutionstheorie legte. Die Beagle 2 ist das kleinste, aber instrumentell bestausgerüstete interplanetare Vehikel, das bisher von der ESA gebaut wurde. Ehrgeiziges Ziel des Projekts ist die Suche nach Wasser und nach organischen Materialien, die eindeutige Rückschlüsse auf existierende oder vergangene exobiologische Lebensformen geben.

Das 34 Kilogramm schwere Landemodul ist vollgestopft mit hochintegrierten Instrumenten. Umweltsensoren, Kameras, Mikrophone, chemische Minilabors, Spektrometer und robotische Probensammelsysteme analysieren Boden- und Felsproben, messen die Atmosphärenzusammensetzung und liefern geologisch-topographische Fotoaufnahmen. Eine Telekommunikationseinheit schickt die Datenflut Dutzende von Millionen Kilometern weit zur Erde.

Am 18.Dezember, fünf Tage vor Erreichen des Marsoberfläche, wird’s kritisch. Nach erfolgreicher Aktivierung einer Sprungfeder löst sich Beagle 2 vom Mutterschiff und wird, allein auf sich gestellt, die letzten Kilometer zurücklegen. Nach Eintritt in die dünne, zu 98 Prozent aus Kohlendioxid bestehende Marsatmosphäre, sorgen Bremsfallschirme und Reibung für eine starke Verzögerung aus ursprünglichen 28000 km/h.

Um den Landeaufprall heil zu überleben und die Funktionsfähigkeit und Unversehrtheit der empfindlichen Meßinstrumente zu gewährleisten, bedarf es einer zusätzlicher Fall- bzw. Stoßdämpfung. Dies geschieht mit Gas gefüllten Kissen, die sich kokonartig um Beagle 2 legen. Die Aktivierung der Kissen muss bei einer genau definierten Höhe erfolgen, oder eine „Bruchlandung“ ist unvermeidlich. Dementsprechend hoch sind die Anforderungen an die Zuverlässigkeit und Präzision der Aktivierungsvorrichtung. Sie werden von dem von Roke Manor Research – dem Siemens Forschungszentrum in England – entwickelten Radar Altimeter Trigger (RAT) erfüllt.

Der im RAT eingebaute 400 Gramm schwere Höhensensor besitzt noch bei 700 Höhenmetern eine Genauigkeit von besser als 50 Zentimeter und ist auch unter widrigsten Einflüssen funktionsfähig. Mit Hilfe eines ausgeklügelten Software-Modells können die RMR-Forscher „die Leistungsfähigkeit von RAT unter Erd- und Marsbedingungen simulieren und das System weiter perfektionieren“, so RMR’s Avionic Skill Group Manager Jason Hall. Läuft alles wie geplant, wird Beagle 2 150 Erdentage lang seine wertvollen Daten liefern.