NASA weiß nun, warum ihr Mars-Helikopter abgestürzt ist

13.12.2024

Nach 72 Flügen war der Helikopter zu stark beschädigt, um weiterfliegen zu können. Jetzt weiß man, was passiert ist.

Als der Mars-Helikopter Ingenuity nach 3 Jahren den Dienst einstellte, war selbst die NASA erstaunt, dass er überhaupt so lange flog. Nach seinem 72. Flug erreichten die Ingenieure Bilder, die erhebliche Schäden an den Rotorblättern zeigten. 

Wie es dazu kam, war bisher nicht geklärt. Jetzt einigten sich die Ingenieure auf den wahrscheinlichsten Unfallhergang.

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Suche nach Unfallursache aus 160 Millionen Kilometern 

Jetzt sind die ersten Ergebnisse des vollständigen Missionsberichts öffentlich. „Wenn man aus etwa 160 Millionen Kilometern Entfernung einen Unfall untersuchen soll, hat man weder eine Black Box noch Augenzeugenberichte“, beschreibtHåvard Grip, Ingenuity-Pilot beim Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA, die Herausforderung. Am wahrscheinlichsten sei, dass die Kamera des Helikopters die Oberfläche für die Landung nicht richtig erfassen konnte. 

Mithilfe einer nach unten gerichteten Kamera konnte Ingenuity den Marsboden tracken. Sie wurde für flache Oberflächen mit starker Textur, etwa durch Steine, entwickelt. Bis zu seinem letzten Flug war das ausreichend, um durch Geschwindigkeitseinschätzungen einen sicheren Flug und eine sichere Landung zu garantieren.

Steiler Sandhügel wurde zum Verhängnis

Flug 72 wurde aber über einem sehr steilen und sandigen Bereich des Jezero-Kraters durchgeführt. Der Sand hatte nicht genügend herausragende Merkmale für das Navigationssystem. Die von Flug 72 übermittelten Daten zeigen, dass das System etwa 20 Sekunden nach dem Start keine Oberflächenstrukturen mehr fand, die es tracken konnte. 

Die Fotos, die nach dem Flug übermittelt wurden, lassen darauf schließen, dass der Helikopter mit einer zu hohen Geschwindigkeit aufsetzte. Im wahrscheinlichsten Szenario konnte Ingenuity die Balance nicht halten und schwankte stark. Dadurch wurden die Rotorblätter über ihre Grenze hinaus belastet. Alle 4 brachen ihrer schwächsten Stelle – etwa zu einem Drittel – ab. 

Die gebrochenen Rotorblätter erzeugten dann starke Vibrationen. Dadurch wurde der Rest eines Rotorblatts vollständig abgerissen und weggeschleudert. Es ist auf dem Foto des Unfallorts in einiger Entfernung vom Helikopter zu sehen. Insgesamt fraß der gesamte Unfall so viel Energie, dass die Kommunikation abbrach. 

Ingenuity liefert weiterhin Daten

Trotzdem ist Ingenuity kein nutzloser Schrotthaufen. Etwa einmal pro Woche schickt der Helikopter vom Boden aus Wetterdaten an den Mars-Rover Perseverance. Das soll künftigen Mars-Missionen zugutekommen.

Zum einen zeige die Technologie, dass auch mit einem herkömmlichen Handy-Prozessor über mehrere Jahre lang gearbeitet werden kann. „Nicht alles muss größer, schwerer und strahlungssicher sein, um in der harschen Marsumgebung zu funktionieren“, sagt Projektmanager Teddy Tzanetos in einem Statement.

Ingenuity-Nachfolger „Chopper“ soll Proben zur Erde bringen

Das soll auch für die schwierige „Mars Sample Return“-Mission entscheidend werden. Dabei sollen die von Perseverance entnommenen Bodenproben eingesammelt und zurück zur Erde gebracht werden. Wie man das genau schaffen will, ist noch offen, doch es gibt Pläne.

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Tzanetos stellte dafür unlängst ein Helikopter-Design vor, das 20-mal schwerer als Ingenuity ist. Es soll mehrere Kilogramm an Forschungsequipment tragen und täglich bis zu 3 km weit fliegen können. Zum Vergleich: Ingenuity wog auf der Erde 1,8 kg (auf dem Mars entspricht das 680 Gramm) und schaffte 708,91 Meter an einem Tag.