Prandtl-m: Nasa will den Mars mit einem Gleitflugzeug erkunden

Wo können wir landen? Luftbilder von der Marsoberfläche sollen Aufschluss darüber geben, welche Stellen sich für die Landung von Astronauten eignen. Aufnehmen soll sie ein Gleitflugzeug, das die US-Raumfahrtbehörde Nasa derzeit entwickelt.

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Gleiter Prandtl-m auf dem Mars: Flugzeit von etwa zehn Minuten
Gleiter Prandtl-m auf dem Mars: Flugzeit von etwa zehn Minuten (Bild: Dennis Calaba/Nasa)

Eine Drohne für den Mars: Die US-Raumfahrtbehörde National Aeronautics and Space Administration (Nasa) entwickelt ein unbemanntes Fluggerät (Unmanned Aerial Vehicle, UAV), das den Mars aus der Luft erkunden soll. Es soll in der erste Hälfte des kommenden Jahrzehnts zum Mars fliegen.

  • Test mit dem Gleiter Prandtl-m. Er soll in einigen Jahren auf dem Mars eingesetzt werden. (Foto: Ken Ulbrich/Nasa)
  • Der Gleiter wurde mit einem Bungee-Seil in die Luft katapultiert. Er soll dieses Jahr noch von einem Ballon aus starten. (Foto: Nicole Gillian/Nasa)
  • Die Nasa-Forscher überlegen noch, wie Prandtl-m auf dem Mars navigiert. Dort gibt es kein GPS. (Foto: Ken Ulbrich/Nasa)
  • So stellt sich der Nasa-Zeichner den Einsatz des Gleiters auf dem Mars vor. Geplant ist er für 2022 bis 2024. (Foto: Ken Ulbrich/Nasa)
Test mit dem Gleiter Prandtl-m. Er soll in einigen Jahren auf dem Mars eingesetzt werden. (Foto: Ken Ulbrich/Nasa)
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Preliminary Research Aerodynamic Design to Land on Mars (etwa: vorläufiges aerodynamisches Forschungsdesign, das auf dem Mars landen soll, kurz: Prandtl-m) ist ein Gleiter, der eine Spannweite von etwa 60 Zentimetern haben wird und weniger als 450 Gramm wiegen soll. Er soll aus einem Verbundwerkstoff gebaut werden, entweder aus Glasfaser- oder Kohlenstofffaser-verstärktem Kunststoff.

Prandtl-m fotografiert den Mars

"Prandtl-m könnte einige der möglichen Landeplätze für künftige Astronautenmissionen überfliegen und sehr detaillierte, hochauflösende Fotos zur Erde senden, anhand derer die Wissenschaftler die Eignung dieser Landeplätze beurteilen können", sagte Al Bowers, Leiter des Prandtl-m-Programms.

Das UAV soll Huckepack mit einem Rover zum Mars fliegen. Prandtl-m soll dann in einen Cubesat 3 verpackt werden, der in dem Hitzeschild des Rovers angebracht wird. "Das Flugzeug könnte Teil des Ballasts sein, der von der Transportkapsel, in der der Rover zum Mars reist, abgeworfen wird", sagt Bowers.

Cubesat setzt Gleiter aus

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Nach dem Abwurf soll der Cubesat den Gleiter freisetzen. Der soll sich dann entfalten, durch Marsatmosphäre fliegen und schließlich landen. Bowers geht davon aus, dass die Flugzeit etwa zehn Minuten betragen wird. Dabei wird Prandtl-m etwa 30 Kilometer zurücklegen.

Die Nasa will Prandtl-m noch in diesem Jahr testen. Dazu wird ein Ballon das UAV in die Luft transportieren und in über 30.000 Metern Höhe aussetzen. Dort herrschen etwa Bedingungen wie auf dem Mars, dessen Atmosphäre deutlich dünner ist als die der Erde.

Gleiter wird in ungewöhnlichen Fluglagen getestet

Die Nasa will im Rahmen von Schülerprojekten in diesem Sommer mehrere Prototypen des Nur-Flüglers bauen, die dann "sehr ungewöhnlichen Fluglagen" ausgesetzt werden sollen, sagte Bowers. Die Wissenschaftler erwarteten zwar, dass der Gleiter sich wieder fange. "Aber wenn wir das wissen, werden wir es beruhigter von einem Ballon in großer Höhe fliegen lassen."

Zu dem Test wird auch eine Wegpunkt-Navigation gehören. Für die Tests auf der Erde wird der Gleiter mit GPS ausgestattet. Im realen Einsatz werde das aber zum Problem, sagte Bowers: Das Satellitennavigationssystem steht auf dem Mars nicht zur Verfügung.

Den Nasa-Forschern bleibt noch einige Zeit, sich etwas auszudenken: Nach den derzeitigen Planungen der US-Raumfahrtbehörde wird Prandtl-m zwischen 2022 und 2024 zum Mars aufbrechen.

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