Der Start: Atlas V trägt Schwergewicht
Um den knapp ein Tonnen schweren Marsrover mitsamt seinen Schilden und Zusatzbauteilen ins All zu bringen, benötigte die NASA eine Atlas V-Trägerrakete. Sie ist speziell für mittlerer bis schwere Nutzlasten ausgelegt und trägt an ihrer Spitze eine „Nase“ mit fünf Metern Durchmesser, in der die Marssonde Platz hat. Am 26. November 2011 brachte diese Rakete den Rover von der Startrampe des Weltraumbahnhofs von Cape Canaveral aus ins All. Der Startzeitpunkt war so abgepasst, dass die Sonde auf ihrer gebogenen Flugbahn eine möglichst kurze Strecke zurücklegen muss.
Cruise-Stage: 245 Tage allein durchs All
Nachdem die letzte Stufe der Trägerrakete abgebrannt war, wurden die Reste der Rakete und auch die Schutzhülle um die Sonde abgesprengt. Der Rover war oben und unten von zwei Schilden geschützt und sitzt zusätzlich in einer sogenannten „Cruise-Stage“. Dieses insgesamt 400 Kilogramm wiegende Gestell aus Aluminium trug unter anderem Sonnensegel zwei Antennen und gegen Hitze schützende Abdeckungen. Ein spezielles Thermosystem verhinderte zudem durch zirkulierende Flüssigkeiten, dass sich die Sonde zu sehr aufheizt oder abkühlt. In dieser Konfiguration blieb Curiosity 245 Tage lang, bis er die Oberseite der Marsatmosphäre erreichte. In dieser Zeit wurden mehrere Kurskorrekturen durchgeführt, um die Sonde auf die richtige Flugbahn zu bringen. Navigiert hat die Sonde dabei nach den Sternen.
Eintritt und Abstieg
Die kritischste Phase der gesamten Mission. Jetzt muss die mit mehr als 209.000 Kilometern pro Stunde dahinrasende Sonde bis auf fast null abgebremst werden, und dabei im genau richtigen Winkel und in der richtigen Höhe die Atmosphäre passieren und ihren Landeplatz ansteuern. Die NASA selbst bezeichnete diese Phase als die „sieben Minuten des Terrors“. Als erste Landesonde überhaupt wird Curiosity dabei eine sogenannte „Guided Entry“ durchführen. Gesteuert von einem speziellen Navigationsinstrument sorgen dabei Düsen am Rückenschild der Sonde dafür, dass sie ihre Position und Flugbahn selbst während des Bremsfluges durch die Atmosphäre noch korrigieren kann. Dadurch kann sie ihr Landegebiet viel genauer als bisher möglich ansteuern – und das ist auch nötig, denn viel Raum für Fehler bleibt nicht.
Die Landung
Mit fast einer Tonne Gewicht ist Curiosity viel zu schwer, um allein durch die Reibung mit der Atmosphäre und Airbags genügend gebremst zu werden. Deshalb sorgen auf den letzten Metern zusätzlich acht Düsen dafür, dass die Sonde an Geschwindigkeit verliert. Um nicht zu viel Staub aufzuwirbeln, begleiten diese Bremsdüsen den Rover aber nicht bis zur Marsoberfläche. Stattdessen bleibt der obere Teil der Eintrittskapsel, der sogenannte „Sky Crane“, zunächst in der Schwebe und lässt den Rover an Trossen auf den Boden hinab. Ist Curiosity gelandet, werden die Leitungen gekappt und der Sky Crane landet in sicherer Entfernung. Der Rover meldet dann sofort seinen Status und bereitet sich dann im Laufe der nächsten paar Tage auf seine erste Fahrt vor. Vermutlich nach einer Woche geht es dann los.
Auf der Oberfläche
Curiosity wird innerhalb eines Marsjahres – das entspricht 687 Erdtagen – die unteren Hänge des Mount Sharp und den Kraterboden des Gale Kraters untersuchen. Ziel ist nicht die Suche nach Leben, sondern nach Spuren lebensfreundlicher Bedingungen. Der 5.000 Meter hohe Berg besteht aus geschichtetem Sedimentgestein, das hier im Laufe von rund drei Milliarden Jahren abgelagert wurde. Geologische und chemische Analysen der einzelnen Schichten verraten, welche Bedingungen zur Zeit der Ablagerung dieser Gesteine herrschten. Da die Hänge des Mount Sharp eine der dicksten und vollständigsten Schichtabfolgen auf dem Mars darstellen, könnte Curiosity damit eine Art Eichskala für Schichtungen auch anderswo auf dem Mars liefern.
Nadja Podbregar
Stand: 02.08.2012
