Bildnachweis: Pioneer Astro
Teil Lander, Teil Flugzeuge, der Gashopper (nein, nicht Grashüpfer) ist ein einzigartiges Konzept, das von der NASA für die zukünftige Roboter-Erforschung des Mars in Betracht gezogen wird. Im Gegensatz zu Landern wie dem Viking-Raumschiff Beagle 2 oder dem kommenden Phoenix-Lander, der nur wenige Quadratmeter Boden untersuchen kann, könnte der Gashopper landen, wissenschaftliche Analysen durchführen und sich zurück in die Luft werfen, um Hunderte von Kilometern zu fliegen neuen Ort.
Der Gashopper würde seinen Strom von einem großen Satz Sonnenkollektoren beziehen, die auf seinen Flügeln gebaut waren. Mit dieser Elektrizität würde Kohlendioxid aus der Marsatmosphäre gewonnen und dann als Flüssigkeit im Flugzeug gespeichert. Wenn genug Gas für einen Flug gespeichert war, erwärmte es ein heißes Pelletbett und ließ das CO2 durch. Jetzt heiß, würde das Gas als Treibmittel wirken und es dem Gashopper ermöglichen, vertikal von der Marsoberfläche abzuheben. Sobald es in der Luft ist, könnte es mehr Gas aus einem Heckstrahlruder abfeuern und als Flugzeug fliegen, wobei seine großen Flügel für Auftrieb und Manövrierfähigkeit verwendet werden. Wenn es landebereit war, konnte das Flugzeug seine Fluggeschwindigkeit verlangsamen und dann sanft als vertikaler Lander aufsetzen.
Der Vorschlag stammt von Robert Zubrin, Autor von The Case for Mars, Präsident der Mars Society und Präsident von Pioneer Astronautics. Es ist eines von 219 Forschungsprojekten, die von der NASA für die Vergabe von Forschungs- und Entwicklungsaufträgen für Kleinunternehmen ausgewählt wurden.
Zubrin sieht den Gashopper nicht nur als Technologie zur Erforschung des Mars, sondern auch als Proof of Concept für viele technische Herausforderungen, die die NASA in zukünftigen Missionen sowohl von Robotern als auch von Menschen bewältigen muss. „Wenn wir eine Probenrückführungsmission durchführen wollen, wollen wir wissen, wie Treibmittel für die Rückreise hergestellt werden kann“, erklärt Zubrin. „Mit dem Gashopper können wir auch viele Starts und Landungen testen, um Gefahren zu vermeiden Arten von Gelände.
"Der Gashopper wird natives Kohlendioxid als Kraftstoff verwenden, damit der Boden nicht mit Kohlenwasserstoffen kontaminiert wird", fährt Zubrin fort. Dies ist wichtig, da Raumfahrzeuge von der Erde, die Kohlenwasserstoffe als Treibstoff verwenden, den Landeplatz mit Chemikalien kontaminieren könnten, die die Suche nach Leben verwirren könnten. "Sobald sich der Gashopper in Bewegung setzt, findet er eine makellose Marsoberfläche, die er erkunden kann."
Der einfachste Gashopper könnte tatsächlich ziemlich leicht sein, nur 50 kg (110 Pfund). Vergleichen Sie dies mit den aktuellen Mars Exploration Rovers, die beide 185 kg wiegen. Nehmen Sie etwas mehr Gewicht auf, und der Gashopper könnte ein paar Mini-Rover tragen, wie den winzigen Sojourner, der den Mars im Rahmen der Pathfinder-Mission besuchte. Diese könnten auf die interessantesten Merkmale abzielen, die auf der Luftaufklärung des Gashoppers durch das Gebiet beruhen.
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Ein weiterer Vorteil des Gashoppers besteht darin, dass das Gelände vollständig ignoriert werden kann. Als die NASA die Landeplätze für ihre Marslander auswählte, wählte sie gezielt Orte aus, die relativ flach waren, damit die Rover mit einer nützlichen Geschwindigkeit fahren konnten. Der Gashopper könnte am Rand eines tiefen Abgrunds landen, den Bereich untersuchen, nach unten springen und wieder aussteigen. Dies würde Wissenschaftlern eine beispiellose Reichweite und Flexibilität bieten, wenn sie nach Beweisen für vergangenes Wasser oder Leben auf dem Mars suchen.
Natürlich gibt es einen Haken. Das begrenzende Merkmal des Gashoppers ist die Elektrizität, die erforderlich ist, um das Kohlendioxid-Treibmittel unter Druck zu setzen und zu erwärmen. Dieser Prozess verbraucht viel Strom, und der Gashopper würde mehr als einen Monat brauchen, um seine Solarzellen zum Auftanken und Aufladen seiner Batterien zu verwenden, bevor er wieder abheben könnte.
Um mehr Strom zu erzeugen, könnte die NASA die Verwendung eines Radioisotop-Thermogenerators in Betracht ziehen, ähnlich dem von Cassini, den Viking Landers oder dem kommenden Mars Science Laboratory (voraussichtlich 2009). Mit einem leistungsstärkeren elektrischen System könnte der Gashopper alle paar Tage abheben und im Wesentlichen den gesamten Planeten Mars durchstreifen.
Zubrins Unternehmen, Pioneer Astronautics, hat bereits umfangreiche Tests und Forschungen für das Konzept durchgeführt und im Jahr 2000 einen Prototyp eines ballistischen Gashoppers für das Jet Propulsion Lab der NASA entwickelt. Der Motor funktionierte gut im Labor und sie konnten einen erhalten ferngesteuertes Fahrzeug mit einer Masse von 50 kg zum Fliegen in einer simulierten Marsgravitation (Verwendung eines Heliumballons zur Gewährleistung der Stabilität).
Anstatt an einer Stelle zu sitzen oder langsam über die Marsoberfläche zu kriechen, können zukünftige Roboterforscher, die den Roten Planeten besuchen, in den Himmel fliegen und aufsteigen. Na ja ... hüpfen Sie trotzdem.
Geschrieben von Fraser Cain
