Wenn Menschen jemals sicher auf dem Mars landen sollen, müssen Ingenieure ein Raumschiff erfinden, das genug verlangsamen kann, um einen Wiedereintritt zu überleben.
Im Jahr 2021 kam der Perseverance-Rover der NASA, bekannt als „Seven Minutes of Terror“, unversehrt heraus, nachdem er mit einem primären Fallschirm zum Roten Planeten hinabgestiegen war.
Bei großen Nutzlasten wie Raketen mit Menschen an Bord ist die Landung jedoch schwieriger.
Glücklicherweise hat die US-Weltraumbehörde möglicherweise eine Lösung für das Problem in Form eines großen aufblasbaren Hitzeschilds, der einer fliegenden Untertasse ähnelt und diese Woche in eine erdnahe Umlaufbahn gebracht wird.
Dort angekommen wird der Flugtester einen aufblasbaren Verzögerer (LOFTID) in eine niedrige Erdumlaufbahn aufblasen, bevor er zur Erde zurückkehrt.
Die NASA hofft, dass der Test zeigen wird, wie der Hitzeschild als riesige Bremse wirken kann, um ein zukünftiges Mars-Raumschiff zu verlangsamen.
Die Technologie soll am Mittwoch (9. November) mit einer United Launch Alliance Atlas V-Rakete von der Vandenberg Space Force Base in Kalifornien zusammen mit dem polarumlaufenden Satelliten JPSS-2 gestartet werden.
Wenn Menschen jemals sicher auf dem Mars landen sollen, müssen Ingenieure ein Raumschiff erfinden, das genug verlangsamen kann, um einen Wiedereintritt zu überleben. Glücklicherweise hat die US-Raumfahrtbehörde möglicherweise eine Lösung für das Problem in Form eines großen, fliegenden Untertassen-ähnlichen Hitzeschilds, der diese Woche in eine erdnahe Umlaufbahn gebracht wird.
Dort angekommen wird der Flugtester einen aufblasbaren Bremser (LOFTID) im niedrigen Erdorbit aufblasen, bevor er zur Erde zurückkehrt.
Wenn der Test erfolgreich ist, könnte er entscheidend dazu beitragen, dass die NASA ihr ehrgeiziges Ziel erreicht, im nächsten Jahrzehnt Menschen auf den Roten Planeten zu bringen.
Sobald JPSS-2 die Umlaufbahn erreicht, wird der Hitzeschild aufgeblasen und auf einen Wiedereintrittspfad aus der niedrigen Erdumlaufbahn gebracht, um seine Fähigkeit zu testen, langsamer zu werden und wieder zu überleben.
Wenn der Test erfolgreich ist, könnte er entscheidend dazu beitragen, dass die NASA ihr ehrgeiziges Ziel erreicht, im nächsten Jahrzehnt Menschen auf den Roten Planeten zu bringen.
„Diese Technologie kann Landemannschaften und große Robotermissionen auf dem Mars unterstützen sowie schwere Nutzlasten zur Erde zurückbringen“, fügte die US-Raumfahrtbehörde hinzu.
Wenn es um atmosphärische Ziele geht – einschließlich Mars, Venus, Titan und Erde – besteht eine der größten Herausforderungen für die NASA darin, die schweren Nutzlasten zu transportieren.
Die vorhandenen starren aerodynamischen Schalen sind ohnehin durch die Größe der Hülle des Flugkörpers – der stromlinienförmigen Schutzhülle – begrenzt.
Vielleicht erinnern Sie sich zum Beispiel an „Seven Minutes of Terror“, wo der Perseverance-Rover der NASA letztes Jahr mit einem Fallschirm auf dem Mars landete.
Funksignale, die von der NASA und umgekehrt gesendet werden, brauchen 10 Minuten, bis beide Parteien Kontakt aufnehmen. Nachdem das Bodenteam Perseverance angewiesen hatte, auszusteigen, übernahm der Rover und machte die epische Reise ganz alleine.
Das Raumschiff raste mit 12.000 Meilen pro Stunde durch die Marsatmosphäre, musste dann aber nach sieben Minuten auf null Meilen pro Stunde verlangsamen, um sicher auf der Oberfläche zu landen.
Wenn ein Raumschiff in die Atmosphäre eintritt, hilft der Luftwiderstand, es zu verlangsamen.
Die Atmosphäre des Mars ist jedoch viel weniger dicht als die der Erde, was eine große Herausforderung für die aerodynamische Verzögerung darstellt.
„Die Atmosphäre ist dick genug, um einen gewissen Widerstand zu bieten, aber zu dünn, um das Raumschiff so schnell wie möglich in die Erdatmosphäre zu verlangsamen“, erklärte die NASA.
Die Lösung der Agentur für dieses Problem ist ein 20 Fuß breiter Hitzeschild, der in den oberen Bereichen der Atmosphäre eingesetzt wird und es dem Raumschiff ermöglicht, früher zu verlangsamen, während es weniger intensiver Hitze ausgesetzt ist.
Es wird das größte stumpfe Luftobjekt, das während des Tests dieser Woche in die Atmosphäre gelangt.
Nachdem die anfängliche Nutzlast geliefert wurde, wird der LOFTID Polar Orbital Weather Satellite gestartet, um wieder in die Erdatmosphäre einzutreten.
Es wird von der Schallgeschwindigkeit, mehr als 25-mal schneller als die Schallgeschwindigkeit, bis hin zum Unterschallflug mit weniger als 609 Meilen pro Stunde abgebremst.
Die NASA hofft, dass der Test zeigen wird, wie der Hitzeschild als riesige Bremse wirken kann, um ein zukünftiges Mars-Raumschiff zu verlangsamen.
Der Hitzeschild wird an Bord einer Atlas-V-Rakete der United Launch Alliance zusammen mit dem polarumlaufenden Satelliten JPSS-2 ins All geschossen.
Wenn der Test erfolgreich ist, könnte er entscheidend dazu beitragen, dass die NASA ihr ehrgeiziges Ziel erreicht, im nächsten Jahrzehnt Menschen auf den Roten Planeten zu bringen.
Während des gesamten Fluges sendet ein Echtzeit-Beacon regelmäßig begrenzte Daten, während Sensoren und Kameras einen umfangreicheren Datensatz erhalten, der auf einem internen Datenlogger und einem Ausgangsdatenlogger gespeichert wird, der verworfen und nach dem Wiedereintritt abgerufen wird.
LOFTID wird eine Überdachung einsetzen, um einen feinen Nebel nach unten zu lassen, und wird aus dem Pazifischen Ozean geholt.
Die NASA sagte, die Demonstration sei bereit, die Art und Weise zu „revolutionieren“, wie Nutzlasten mit Atmosphären zu planetarischen Zielen transportiert werden.
Sie fügte hinzu, dass die aufblasbare Verzögerungstechnologie sowohl für bemannte als auch für große Robotermissionen zum Mars skalierbar ist.
Die NASA plant, in den 2030er Jahren nach der ersten Landung auf dem Mond eine bemannte Mission zum Mars zu schicken
Der Mars ist der nächste große Sprung für die Erforschung des Weltraums durch die Menschheit geworden.
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Die NASA skizzierte ihren vierstufigen Plan (im Bild), der hofft, dass es Menschen eines Tages ermöglichen wird, den Mars auf dem Humans to Mars Summit gestern in Washington, DC, zu besuchen. Dies wird in den kommenden Jahrzehnten mehrere Missionen zum Mond nach sich ziehen
Im Mai 2017 skizzierte Greg Williams, stellvertretender stellvertretender Direktor für Politik und Planung bei der NASA, den vierstufigen Plan der Weltraumbehörde, der es hoffentlich eines Tages Menschen ermöglichen wird, den Mars zu besuchen, sowie den geplanten Zeitrahmen dafür.
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Das letzte gelieferte Hardwareteil wird der eigentliche Deep Space Transport Rover sein, der später verwendet wird, um eine Besatzung zum Mars zu transportieren.
Eine Simulation des Lebens auf dem Mars wird für ein Jahr im Jahr 2027 durchgeführt.
Die dritte und vierte Phase werden nach 2030 beginnen und kontinuierliche bemannte Expeditionen zum Marssystem und zur Marsoberfläche umfassen.
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