Wo der kleine Hubschrauber auf dem Mars in die Geschichte der Luftfahrt passt

Der Mars ist ein Friedhof für Entdecker. Viele Orbiter, Lander, Rover und andere mechanische Lebewesen, die entweder in der dünnen Atmosphäre des Roten Planeten eingeäschert wurden oder im ockerfarbenen, strahlungsüberfluteten Sand darunter verstummten, sofort oder am Ende ihrer technischen Lebensdauer. Viele gehörten der NASA an, und das Mantra ihrer Droiden scheint zu lauten: Wenn du stirbst, wirst du vielleicht zu viel erreichen, bevor du gehst.

Diese Roboter – diejenigen, die ihre interplanetare Reise und Ankunft unbeschadet überstanden hatten – hatten alle klare wissenschaftliche oder technologische Ziele zu erfüllen, bevor ihre Mechanismen versagten oder ihre Energiequellen versiegten, vielleicht als ihre Solarpaneele vollständig mit Feinstaub bedeckt waren. Aber vom Mars Pathfinder aus den späten 1990er-Jahren und den Spirit- und Opportunity-Rovern aus den frühen 2000er-Jahren bis hin zum Curiosity-Wanderer aus den 2010er-Jahren und der zeitgenössischen geophysikalischen Mission InSight (die Ende 2022 unterging) haben so viele von ihnen ihre Missionsfristen knapp überschritten und sind weiter operiert Monate oder sogar Jahre über das Erwartete hinaus.

Der Ingenuity Mars Helicopter der NASA – liebevoll Ginny genannt, das erste Flugzeug, das einen motorisierten und kontrollierten Flug auf einer anderen Welt geschafft hat – ist ein weiteres Mitglied dieses illustren Clubs. Nach einer Verletzung, die die Mission beendete, wurde er im Januar 2024 „in den Ruhestand versetzt“, und der Rücktritt eines hart arbeitenden und paradigmenwechselnden Roboters gibt Anlass zu einer gewissen Beschwerde. Aber sein Tod ist tatsächlich eine gute Nachricht für alle Menschen auf der Erde. Sein beispielhaftes Leben bietet eine Vorschau auf unseren Weg durch das wilde und wundervolle Sonnensystem.

Die jüngsten Marsmissionen der NASA haben die Erwartungen übertroffen. Im Uhrzeigersinn von oben links: der Perseverance Rover und der Ingenuity Mars Helicopter, der InSight Lander, der Odyssey Orbiter, der MAVEN Orbiter, der Curiosity Rover und der Mars Reconnaissance Orbiter. (NASA/JPL-CALTECH)

Ingenuity war in erster Linie als Demonstration gedacht. Jeder wollte die Antwort auf eine grundlegende Frage wissen: Kann man eine drohnenähnliche Maschine auf dem Mars fliegen? Zusammen mit dem Perseverance-Rover – dem ersten Teil einer Rube Goldberg-ähnlichen Mehrfachmission zur Suche und Lieferung unberührter Gesteinsproben vom Mars zur Erde – wurde Ingenuity für die Durchführung von bis zu fünf Flügen durch eine außerirdische Wüste innerhalb von 30 Tagen gebaut . Alles andere würde als Bonus angesehen werden.

Es waren 72. Ab dem 19. April 2021 legte es insgesamt 10,5 Meilen zurück – 14 Mal weiter als geplant. Das ist, ehrlich gesagt, Angeberei.

Während all dieser Flugreisen gab es einige prekäre Momente, und Flug Nr. 72 erwies sich als zu viel für den vier Pfund schweren Abenteurer. Die vorherige Reise hatte mit einer Notlandung geendet. Die Manager von Ingenuity auf dem Festland vermuteten, dass die Bordsoftware ein Problem mit der Strukturlosigkeit des Geländes hatte, über das sie flog; Der Hubschrauber selbst kam zu dem Schluss, dass er ohne signifikante Orientierungspunkte nicht navigieren konnte, und beruhigte sich daher.

Ingenuity war für fünf Flüge konzipiert. Es schaffte 72, bevor einer seiner Rotoren beschädigt wurde. (NASA/JPL-CALTECH/ASU/MSSS)

Seine Flugbegleiter befahlen einen weiteren Flug – einen schnellen, einfach ein paar Dutzend Fuß hochspringen, um sich wieder zu orientieren und seinen Standort zu bestimmen, mit Hilfe von Perseverance, das als Kommunikationsrelais für den Hubschrauber fungiert. Doch während es flog, verlor es auf tragische Weise den Kontakt zu seinem Partner. Als am nächsten Tag die Kommunikation wiederhergestellt wurde, stellte sich heraus, dass eines der Rotorblätter von Ingenuity irreparabel beschädigt war. Die Unfallursache wird noch untersucht, doch die Prognose war klar und unmissverständlich: Ginny würde nie wieder fliegen.

Ingenuity war mehr als eine rudimentäre ferngesteuerte Drohne. Aufgrund der Kommunikationsverzögerung von mehreren Minuten zwischen Mars und Erde konnten Flugbefehle an den Hubschrauber gesendet werden, dieser musste sich jedoch im Wesentlichen selbst steuern. Mithilfe einer Reihe cleverer Algorithmen kann es autonom navigieren und seine eigenen Landeplätze auswählen. Auch die atmosphärischen Bedingungen auf dem Mars unterscheiden sich deutlich von denen auf der Erde, sodass die Algorithmen dünnere, mit Kohlendioxid angereicherte Luft berücksichtigen mussten. Man glaubte, dass Ginny nur während des wärmeren Marsfrühlings sicher operieren konnte, schaffte es aber auch, in dunklen, kalten Winterbedingungen mit Temperaturen von bis zu minus 112 Fahrenheit zu überleben, und musste sogar wiederholtes Einfrieren und Auftauen ihres Rechengehirns überstehen.

Diese bemerkenswerten Errungenschaften passen zweifellos in das Pantheon der luftfahrttechnischen Meilensteine ​​der Geschichte. Man kann es leicht mit dem ersten Flugzeugflug der Gebrüder Wright vergleichen – er dauerte nur 12 Sekunden – am 17. Dezember 1903 in Kitty Hawk, North Carolina.

Bei Luftfahrtpremieren geht es oft um das menschliche Bedürfnis, Antworten auf seine Fragen zur Natur und zum Kosmos zu erhalten.

Stellen Sie sich für eine Sekunde vor, wie es war, am 19. September 1783 beim ersten Heißluftballonflug dabei zu sein. Joseph-Michael und Jacques-Ètienne Montgolfier, zwei französische Papierhersteller, hatten den Ballon entworfen, taten es aber klugerweise ‘t ‘t ‘t hüpfen in sich selbst. Stattdessen wurden ein Schaf, eine Ente und ein Hahn in den Weidenkorb gelegt und stiegen zum Erstaunen Tausender Zuschauer in Versailles, darunter auch König Ludwig XVI., fast 2.000 Fuß in die Luft und landeten wenige Minuten später sanft, unversehrt, aber vermutlich verwirrt. Später in diesem Jahr war Jean-François Pilâtre de Rozier, ein Lehrer für Naturwissenschaften, der erste Mensch, der in einem Heißluftballon flog – der erste, der die Welt, wenn auch an den Boden gefesselt, von oben sah (zumindest ohne die Hilfe). ein schwindelerregender Berg).

Diese beiden Erfolge – der erste Heißluftballonflug und der erste Flugzeugflug – waren nur der Anfang einer Explosion. Es verblüfft mich zutiefst, dass der erste Nonstop-Flug über den Atlantik im Jahr 1919 stattfand, weniger als zwei Jahrzehnte nach Kitty Hawk, und dass 1924 die erste Umrundung des Planeten aus der Luft folgte. Die Stratosphäre, die Schicht der Atmosphäre darüber eine, die wir alle kennen (die Troposphäre), wurde 1931 von einem Heißluftballon in großer Höhe durchbrochen, ein Flug, dessen Insassen – der Schweizer Physiker August Piccard und sein Assistent Charles Kipfer – 17 lange Stunden dort oben genossen.

Die US-Luftwaffe ließ 1947 einen ihrer Piloten schneller als mit Schallgeschwindigkeit fliegen. Der erste transatlantische Jet-Passagierdienst startete 1958. Und 1969 landeten erstmals Menschen auf der Mondoberfläche.

Viele dieser Bemühungen waren von Effekthascherei getrieben, dem Wunsch, etwas Neues mit Flair zu machen. Andere wurden durch One-Upmanship angetrieben. Aber in unterschiedlichem Maße ging es ihnen allen auch darum, das menschliche Bedürfnis nach Antworten auf seine Fragen zur Natur und zum Kosmos zu fördern. Könnten Tiere, einschließlich Menschen, in unergründlichen Höhen oder mit halsbrecherischer Geschwindigkeit überleben? Könnten wir die Ketten der Schwerkraft durchbrechen und eine andere Himmelsinsel im Sternenmeer betreten?

Kontrollierte Flüge auf dem Mars werden dabei helfen, Standorte für weitere Untersuchungen auszuwählen und die Forschungsbereiche künftiger Missionen erheblich zu erweitern. (NASA/JPL-CALTECH/UNIV. OF ARIZONA)

Wie all diese bahnbrechenden Momente war auch das, was Ingenuity erreichte, aufschlussreich und für diesen Moment völlig neu. Schauen Sie sich an, wohin uns diese vorangegangenen Luftwunder schnell führten – und bedenken Sie, wie alltäglich solche Leistungen heute sind. Ja, sie haben auch zu Leid geführt: Motorflüge (und schließlich auch autonome Flüge mit Drohnen) haben unsere Fähigkeit, oft asymmetrisch Krieg gegen reale oder vermeintliche Feinde zu führen, revolutioniert. Die Klimakrise wird durch unsere Sucht nach der Luftfahrt nicht begünstigt. Aber die Meilensteine ​​der Fluggeschichte haben auch unsere Erkundungsfähigkeiten verändert.

Ingenuity hat seine Mission erfüllt, und jetzt werden angetriebene, autonome Flugzeuge für den Mars entwickelt – und in einigen Fällen auf der Erde getestet –, um als Scouts für stärker instrumentierte Rover zu fungieren, ein Kraftmultiplikator für die Wissenschaft, die sie betreiben können. Sollte der Rover in Richtung dieses alten Flussdeltas fahren, um nach Zeichen vergangenen oder gegenwärtigen Lebens zu suchen, oder sollte er in Richtung dieses Vulkanfelds fahren, dessen unterirdische Wärmespeicher möglicherweise noch in Bewegung sind? Es ist wahrscheinlich, dass die Nachfolger von Ingenuity auch über eigene Bohr- und Schöpfwerkzeuge verfügen werden, um kleine geologische Kuriositäten zu stehlen und sie zur forensischen detaillierten Analyse zu ihrem Rover – oder schließlich zum Astronauten – zurückzubringen.

Die Libelle, die für den Flug auf dem Saturnmond Titan konzipiert ist, könnte der nächste große Schritt in der Entwicklung des Fliegens auf anderen Welten sein. (NASA/JOHN HOPKINS APL/STEVE GRIBBEN)

Und die Missionen hören nicht beim Mars auf. Wissenschaftler arbeiten bereits an Dragonfly, einem von einem kleinen Kernreaktor angetriebenen Dual-Quadcopter, der über die schlammige, dunstige Oberfläche von Titan, einem zutiefst mysteriösen Saturnmond, flitzen soll, um dessen mikrobielle Bewohnbarkeit festzustellen. Was für eine Freude wäre es, in die Vergangenheit zu reisen und den Papierherstellern, die ihren Heißluftballon zusammenbauen, zu erzählen, dass eines Tages, nicht allzu weit in der Zukunft, ein von der Sonne angetriebener Roboterbotschafter alleine über den Mars fliegen würde, und Dann könnte eine andere Maschine, die die Kraft der Bausteine ​​der Materie nutzt, durch noch weiter entfernte und fremde Himmel reisen.

Einfallsreichtum ist heute außergewöhnlich. Bald wird es alltäglich erscheinen und unser Sinn für Staunen wird seine Grenzen erweitert haben.

Robin George Andrews ist ein Vulkanarzt, ein preisgekrönter freiberuflicher Wissenschaftsjournalist und Autor zweier Bücher: Supervulkane: Was sie über die Erde und die Welten dahinter verraten (2021) und die kommenden Wie man einen Asteroiden tötet: Die absurde wahre Geschichte der Wissenschaftler, die den Planeten verteidigen (2024).

Dieser Artikel erschien ursprünglich auf Atlas Obscura, dem ultimativen Führer zu den verborgenen Wundern der Welt. Melden Sie sich für den Newsletter von Atlas Obscura an.