NASA testet Radarantenne für Marshubschrauber
Eine flexible Antenne für die Marshubschrauber der NASA-Mission SkyFall hat eine wichtige Testreihe im Jet Propulsion Laboratory (JPL) in Kalifornien bestanden. Sie ist Teil eines Bodenradars, mit dem die drei Fluggeräte künftig nach gefrorenem Wasser unter der Marsoberfläche suchen sollen, einer wichtigen Ressource für spätere astronautische Missionen.
Bild: NASA/JPL-Caltech
Radar auf dem Mars: Aufgabe und Bedeutung der SkyFall-Hubschrauber
SkyFall besteht aus drei baugleichen Hubschraubern mit jeweils vier Instrumenten. Sie folgen dem Vorbild des NASA-Hubschraubers Ingenuity, der auf dem Mars 72 Mal flog und bewies, dass angetriebener, gesteuerter Flug in der dünnen Marsatmosphäre möglich ist. Eine Hauptaufgabe der SkyFall-Hubschrauber ist es, mit einem Bodenradar nach Eisvorkommen knapp unter der Oberfläche zu suchen. Umlaufende Raumsonden können dicke Eisschichten mehrere Meter unter der Oberfläche kartieren, die obersten Meter aus Gestein und Staub bleiben ihnen jedoch verborgen. Genau diese Schicht wäre für künftige Astronautinnen und Astronauten am wichtigsten, da sie dort am einfachsten Eis für Trinkwasser, Atemluft und Treibstoff gewinnen könnten. Laut Adrian Tang, Leiter des Bodenradar-Projekts bei JPL, lässt sich flaches Untergrundeis nur erkennen, wenn ein Fluggerät niedrig und langsam über den Boden fliegt.
Für das Radar entwickelte das Team eine sogenannte Vivaldi-Antenne, benannt nach ihrer geschwungenen, an eine Geige erinnernden Form. Sie kann ein breites Frequenzspektrum senden und empfangen und lässt sich flach und leicht aus einem metallbeschichteten Gewebe zuschneiden. Eine klassische Antenne dieser Bauart wäre fast 50 Zentimeter lang gewesen, doch der Abstand zwischen Hubschrauberrumpf und Marsoberfläche beträgt beim Landen nur etwa 15 Zentimeter. Da das Bodenradar nur die obersten fünf Meter des Marsbodens untersuchen muss, ließ sich die Antenne deutlich verkleinern. Sie ist dennoch anderthalbmal so lang wie die Landebeine und muss sich beim Aufsetzen zur Seite biegen, um beim Start wieder in Form zurückzufedern.
Belastungstests simulieren viele Landungen auf dem Mars
Um sicherzustellen, dass die Antenne diese Belastung übersteht, testete das Team sie im Umweltlabor des JPL. Zunächst bogen die Ingenieurinnen und Ingenieure die Antenne in eine mögliche Position nach einer Landung, bevor sie extreme Temperaturschwankungen simulierten, wie sie zwischen Mars-Tag und Mars-Nacht auftreten und bis zu 94 Grad Celsius betragen können. Anschließend bewegten sie die Antenne wiederholt, als hätte sie bereits Dutzende Landungen hinter sich, und prüften mehrfach, ob sie weiterhin fehlerfrei Radarsignale senden und empfangen konnte. In einem zusätzlichen Test drehten sie die Antenne bewusst in eine besonders ungünstige Position.
Am Ende der Testreihe hatte die Antenne umgerechnet 200 simulierte Marslandungen ohne Leistungseinbußen überstanden, mehr als doppelt so viele wie für die Hauptmission nötig wären. Laut Christine Gebara, zuständig für die Mechanik des Bodenradars bei JPL, ist damit ein wichtiger Meilenstein erreicht, auch wenn bis zur Flugfreigabe weitere Tests folgen. SkyFall soll Ende 2028 zum Mars starten.
Quelle (Englisch): https://science.nasa.gov/blogs/mars/2026/08/06/nasa-tests-featherweight-radar-antenna-for-skyfall-mars-helicopters/