Einen Roboter auf dem Mars zu landen, ist die eine Sache - eine schwere bemannte Raumkapsel eine andere. Denn für eine weiche Landung muss diese stark abgebremst werden. Doch die Mars-Atmosphäre ist sehr dünn, was die Möglichkeiten bisher begrenzte. Eine neue Technologie soll das ändern.

Die NASA will einen aufblasbaren Hitzeschild testen, der in Zukunft das Landen schwerer Lasten auf Planeten mit Atmosphären möglich machen soll. Für November ist ein erster Test unter realen Bedingungen über dem Pazifik geplant: Der Hitzeschild soll mit einer Rakete in eine Erdumlaufbahn geschossen werden, wo er aufgeblasen wird, um schließlich selbstständig auf der Erde zu landen. Sollte die Technologie sich bewähren, könnten auf diese Weise zukünftig auch bemannte Landekapseln auf dem Mars landen.

Wenn man auf einem anderen Planeten landen möchte, muss ein Raumfahrzeug von seiner sehr hohen Reisegeschwindigkeit heruntergebremst werden. Die effizienteste Lösung dafür ist, den Luftwiderstand der Atmosphäre des Planeten zu nutzen. Doch beim Mars gibt es ein Problem: Seine Atmosphäre ist viel dünner als die der Erde. "Die Atmosphäre ist dick genug, um einen gewissen Luftwiderstand zu erzeugen, aber zu dünn, um das Raumfahrzeug so schnell abzubremsen, wie es in der Erdatmosphäre der Fall wäre", schreibt die NASA.

Wissen 11.10.22

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Die bisher bei Mars-Missionen wie dem Rover "Perseverance" eingesetzten Hitzeschilde waren vom Durchmesser her alle durch die Größe der eingesetzten Rakete beschränkt. Sie waren zwar ausreichend für Roboter-Fahrzeuge, aber zu klein, um wirklich schwere Lasten und bemannte Kapseln ausreichend abzubremsen, um sie sicher auf dem Mars landen zu können.

Der neue, aufblasbare Hitzeschild könnte die Lösung sein. Durch seinen größeren Durchmesser erhöht er auch den Luftwiderstand. Das Raumfahrzeug kann bereits früher und in größerer Höhe abbremsen und heizt sich auch weniger stark auf. Der Schild besteht aus synthetischen Fasern, die laut NASA 15 -mal stabiler als Stahl sind und Temperaturen von mehr als 1600 Grad aushalten. Bei dem anstehenden Test kommt ein Schild von sechs Metern Durchmesser zum Einsatz. Dieser soll für Mars-Mission aber größer ausfallen.

Landung auf Saturnmond denkbar

Nicht nur auf dem Mars, auch auf anderen Himmelskörpern mit Atmosphäre könnte der aufblasbare Hitzeschild die weiche Landung schwerer Lasten ermöglichen: Kandidaten sind etwa der Saturnmond Titan oder die Venus.

Mit dem Hitzeschild könnten künftig auch größere Massen von der Internationalen Raumstation ISS zurück zur Erde befördert werden. Auch gibt es Pläne, mit der Technologie Raketenteile nach dem Start aus einem niedrigen Orbit wieder zur Erde zurückzuholen, um Kosten zu sparen. Auch das Unternehmen SpaceX von Multimilliardär Elon Musk setzt auf wiederverwendbare Raketenteile. Dafür werden die Raketenstufen jedoch mit dem Schub der eigenen Triebwerke wieder abgebremst.