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Mars-Mission: Diese 3 verschiedenen Typen von Objektiven tragen zum Erfolg des NASA-Rovers „Perseverance“ bei
Eine Reise ins Weltall mit einzigartigen Herausforderungen: Unsere Ingenieure haben spezielle Objektive für die Mars-Mission 2020 entwickelt. Der Plan der NASA: Der Mars-Rover „Perseverance“ landet am 18. Februar 2021 sicher auf dem Roten Planeten.
, Tamara WhittakerDie ersten Menschen, die Neuland betreten, werden auch Pioniere genannt. Dabei können sich unsere Vorstellungen von Pionieren an entgegengesetzten Enden des technologischen Spektrums befinden – von Grenzgängern in staubbedeckten Waggons mit ihren wettergegerbten Gesichtern bis hin zu einfallsreichen Wissenschaftlern in hellen, sterilen Labors. Allerdings gibt es nur sehr wenige Unternehmungen, die diesen Pioniergeist so sehr verkörpern wie die Weltraum-Missionen der NASA. Und wie damals beim Apollo-Programm wird die Fantasie der Menschen auch heute noch von der Idee beflügelt, den Mars zu erforschen.
Die aktuelle Mars-Mission der NASA startete im Juli 2020, als die Erde und der Rote Planet relativ nahe beieinander lagen. Im Mittelpunkt dieser Expedition ab 2020 steht ein neues robotergestütztes Fahrzeug zur Erkundung des Planeten, der Mars-Rover namens Perseverance.
Der Perseverance-Rover, der auf der Plattform des erfolgreichen Curiosity-Rovers der NASA basiert, soll nach Lebenszeichen suchen und gleichzeitig mit Vorbereitungen für eine mögliche Mars-Besiedlung beginnen. Mit einer Länge von etwa 3 Metern und einer Höhe von 2 Metern hat der 2020er Rover ungefähr die Größe eines Geländewagens. Mit einem Gewicht von etwa 900 kg ist er jedoch wesentlich leichter. Er verfügt über ein verbessertes Raddesign und ist durch sein Mobilitätssystem für Langstrecken in der Lage, auf der Marsoberfläche eine Strecke von bis zu 20 km zurückzulegen. Eine spannende Ergänzung seines Funktionsumfangs ist ein Bohrer, der in der Lage ist, Felsen zu durchdringen.
©NASA
Für die Mars-Mission wurden drei außergewöhnliche Objektivkonstruktionen entwickelt
Um Kosten, Zeit und Risiken zu reduzieren, nutzt der Perseverance-Rover etwa 85 % der Hardware, die bereits im Curiosity-Rover des Mars Science Laboratory (MLS) zum Einsatz kam. Zu den neuen Verbesserungen, die das Herzstück dieses bemerkenswerten Fahrzeugs bilden – die es lenken, schützen und die Entnahme von Proben ermöglichen – gehören die sogenannten „Enhanced Engineering“-Kameras (EECAMs) mit drei neuen Objektivkonstruktionen, die von Jenoptik in Jupiter, Florida, entwickelt wurden.
©NASA. Bild des Mars-Rovers Perseverance mit der Position der Objektive.
- Zwei Stereo-NavCams oder Navigationsobjektive haben das erste Bildmaterial von der Mission aufgenommen und werden es weiterhin übertragen, während der Rover die Oberfläche erkundet. Sie sind hoch oben auf dem Mast des Rovers montiert und ermöglichen es den Servicetechnikern, von der Erde aus zu sehen, wohin der Rover fährt. Außerdem spielen sie eine entscheidende Rolle, wenn der Rover autonom fährt. Sie sind in der Lage, Objekte in der Größe eines Golfballs in einer Entfernung von etwa 25 Metern zu unterscheiden, und stellen sicher, dass das Fahrzeug einen sicheren Kurs wählt.
- Die HazCam-Objektive (kurz für „Hazard Avoidance“, Gefahrvermeidung) liefern außerdem Stereobilder und erkennen Felsblöcke, Löcher und andere potenzielle Hindernisse wie Sanddünen oder Gräben. Es gibt insgesamt 6 davon – zwei sind an der Rückseite des Fahrzeugs und vier an der Vorderseite montiert. Die an der Vorderseite angebrachten HazCams erfüllen einen doppelten Zweck. Sie helfen dem Rover, Hindernisse zu erkennen, und ermöglichen es den Ingenieuren, die Bewegung des Roboterarms während der Probenentnahme zu sehen.
- Die im Inneren des Rovers montierten CacheCam-Objektive lenken die Sammlung und Lagerung der Gesteins- und Bodenproben und dokumentieren den Prozess der Probennahme auf Fotos. Der Rover wird nicht nur physikalische und chemische Analysen durchführen, sondern – mit Hilfe der CacheCam – Proben in Röhrchen verpacken und in einem dafür vorgesehenen Lagerbereich auf der Planetenoberfläche ablegen. Zukünftige Missionen könnten diese Proben dann zur genaueren Untersuchung zur Erde transportieren.
Erste Bilder vom Mars, aufgenommen vom Mars-Rover Perseverance im Frühjahr 2021 (Copyright: NASA/JPL-Caltech)
Alle drei Objektivtypen spielen eine entscheidende Rolle bei den vier wissenschaftlichen Hauptzielen der Marsmission:
- Bewertung des Marsklimas
- Durchführung einer geologischen Studie
- Vorbereitung auf bemannte Expeditionen
- Erforschung, ob es jemals Leben auf dem Mars gab
Als ein Vorreiter in optischen Technologien, dessen Ursprünge auf Carl Zeiß und Ernst Abbe zurückgehen, trägt Jenoptik dazu bei, den Weg zu ebnen für eine mögliche Mars-Erkundung durch den Menschen, indem wir Technologien entwickeln und fertigen, die entscheidend für den Erfolg von Weltraummissionen sind. Wir unterstützen den Perseverance-Rover beim Navigieren, der Vermeidung von Gefahren während der Fahrt und bei der Probennahme – und so ist Jenoptik mit photonischen Technologien und Produkten an vorderster Front beteiligt zum Wohle des menschlichen Fortschritts .
Das gesamte Jenoptik-Team ist stolz auf die außergewöhnlichen Objektive, die mit dem Perseverance-Rover auf dem Roten Planeten unterwegs sind, nachdem sie in unseren Produktionsstätten entwickelt, montiert und getestet wurden. Wir haben viel Erfahrung darin, wie man extreme Umweltbedingungen berücksichtigt und solche Leistungsanforderungen erfüllt, die für eine Mission entscheidend sind, nicht zuletzt bei Anwendungen in der Weltraumforschung. Deshalb sind wir auch stolz darauf, dass wir einen Beitrag für die Erkundung des Mars leisten und so die Fantasie künftiger Wissenschaftler, Ingenieure und Wegbereiter beflügeln können.
Kontaktieren Sie uns, wenn Sie mehr darüber erfahren möchten, wie Jenoptik Ihnen dabei helfen kann, Ihre einzigartigen technischen Herausforderungen in der optischen Industrie zu bewältigen!
Bilder des Mars-Rovers: © NASA/JPL-Caltech
Gut zu wissen: Der Mars im Überblick
- Warum wird der Mars oft als Roter Planet bezeichnet?
Das Vorkommen von Eisenoxid lässt den Mars rot erscheinen. - Wie groß ist der Mars?
Der Mars hat einen Durchmesser von 6.794 Kilometern. Er ist nach dem Merkur der zweitkleinste Planet unseres Sonnensystems. - Welche Temperaturen herrschen auf dem Mars?
Im Durchschnitt beträgt die Temperatur -55 °C. Die Unterschiede reichen von +27 °C im Sommer bis -133 °C am Winterpol. - Wie weit ist unser Nachbarplanet von der Erde entfernt?
Die Entfernung liegt zwischen 56 Millionen und mehr als 400 Millionen Kilometern. Diese Angabe beruht auf unterschiedlichen Geschwindigkeiten der Planeten auf ihren Bahnen um die Sonne. - Wie sieht die Oberfläche des Mars aus?
Gezeichnet ist die Marsoberfläche von Vulkanausbrüchen vergangener Zeiten und Einschlägen von Meteoriten, Gebirgen, Schluchten und vereisten Polkappen. Besonders herausstechend ist ein erloschener Vulkan mit gigantischen Ausmaßen: 80 Kilometer beträgt der Durchmesser des Kraters und 26 Kilometer ist Olympus Mons hoch. Damit ist er der größte Vulkan des Sonnensystems. - Warum ist der Mars so spannend für die Forschung?
Wasser und Leben hängen auf der Erde eng miteinander zusammen. Wasser ist Ursprung des Lebens und ohne Wasser kann kein Lebewesen existieren. Heute ist der Mars trocken, aber wenn es einst Wasser auf dem Mars gab, liegt die Vermutung nahe, dass dort auch Leben existiert hat.
Über Tamara Whittaker
Tamara Whittaker ist bei Jenoptik verantwortlich für Marketing-Initiativen in Nordamerika. Die studierte Marketing- und Kommunikationsmanagerin unterstützt Jenoptik bei der Weiterentwicklung zu einem global ausgerichteten Photonik-Konzern.
