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Ersatz für Raumsonde

Mars-Ballon "Archimedes" im Test

von Sabine Dobel

Es gibt Wasser auf dem Mars, und jetzt zum Herbst fallen sogar ein paar Schneeflocken: Die neuesten Erkenntnisse über den Roten Planeten, geliefert von der Sonde "Phoenix", beflügeln derzeit den Forscherdrang.

Am kommenden Dienstag wollen Wissenschaftler von Kiruna in Nordschweden aus den Raumflugversuch "Miriam" starten, als Testlauf für den künftigen Mars-Ballon "Archimedes". Die Idee: Ein mit Helium gefüllter Ballon schwebt anstelle einer Sonde aus dem All zu Boden und kann bei seinem langsamen Sinken mehr Daten in der Atmosphäre einsammeln als mit einem schnelleren Raumfahrzeug je möglich wäre.

Bei dem Projekt "Miriam" wird der Ballon aus Plastik zuerst einmal "nur" in den erdnahen Weltraum geschossen und fällt dann zur Erde zurück. "Es ist der erste Versuch weltweit, mit einem im Weltraum aufgeblasenen Ballon einen Eintritt in die Atmosphäre zu fliegen", sagt der Chefingenieur und Projektleiter Hannes Griebel vom Institut für Raumfahrttechnik an der Universität der Bundeswehr München. Der Ballon fliegt Huckepack auf einer Rexus 4-Höhenforschungsrakete.

In rund 100 Kilometern Höhe wird er von der Rakete getrennt und fliegt weiter nach oben. Bis er sich entfaltet hat und aufgeblasen ist, erreicht er rund 180 Kilometer Höhe. Mit einer Überschall-Geschwindigkeit von 5400 Stundenkilometern tritt er dann in die Atmosphäre ein, wird aber durch seine Form rasch gebremst, bis er wenige Minuten später in einem eigens abgesperrten Gebiet nördlich von Kiruna landet. Drei Bordcomputer haben während des Flugs Kontakt zur Bodenstation und senden Bilder und Daten.

Konzipiert wurde das neue Raumfahrzeug von der Bundeswehr- Universität und der Mars Society Deutschland, einer Vereinigung von Wissenschaftlern, Ingenieuren und Laien zur Unterstützung der Weltraumforschung.

2011 geht es zum Mars

Im Jahr 2011 soll "Archimedes" zum Mars starten. Er könnte, so die derzeitige Planung, auf einer Ariane-Rakete mitreisen und nach eineinhalbjährigem Flug über Millionen von Kilometern zum Marsboden schweben. Dabei sollen eine hochauflösende Kamera und andere Messinstrumente in einer Gondel unter dem Ballon Fotos machen und Wetterdaten erheben: Temperatur, Druck und Feuchtigkeit in der im Vergleich zur Erde dünnen Mars-Atmosphäre. "Im Gegensatz zum Mond verfügt der Mars über eine Atmosphäre, in der Winde wehen, sich Sandstürme bilden und in der es schneit", erläutert Griebel.

Der Ballon hat eine Hülle aus Polyimid. Der robuste Hochleistungskunststoff, mit 25 Mikrometer gerade so dick wie eine Teichfolie, verträgt bis zu 250 Grad Hitze - beim Eintritt in die Atmosphäre wird es laut Griebel maximal 220 Grad heiß. Der Ballon habe alle Funktionstests erfolgreich durchlaufen, erläutert der Physikstudent Andreas Maier, der am Bau mitgewirkt hat. Allein das Kleben einer einzigen Naht habe eine Stunde gedauert. Die Teammitglieder fertigten den Ball in Rund-um-die Uhr-Einsätzen größtenteils unentgeltlich bei Sponsor-Unternehmen. Er misst vier Meter im Durchmesser, der künftige Mars-Ballon soll zehn Meter Durchmesser haben.

Es gehe nicht nur um die Daten, die der erste Ballon zur Erde funken könne, betont Griebel. Vielmehr solle ein neuer Typ von Raumgefährt geschaffen werden, der neue Forschungs- und Anwendungsmöglichkeiten eröffne. "Wir haben schon Anfragen von interessierten Wissenschaftlern, die das Ballon-System auf der Venus, zum Transport von Nutzlasten zur Erde und sogar zur Rettung von Astronauten nutzen wollen", sagt Griebel. Ein Plastikballon, im Notfall rasch aufgepumpt, könnte unter Umständen in der ferneren Zukunft Raumfahrer in Not aus der Umlaufbahn der Erde auf den Boden zurückbringen - eine Art "Schlauchboot" für den Weltraum.