Unistat-Technologie für die Reise zum Mars

Der Mars-Rover „Perseverance“ ist das größte und fortschrittlichste Erkundungsfahrzeug, das bislang auf dem roten Planeten eingesetzt wurde. An Bord des Rovers befinden sich insgesamt sieben Forschungsinstrumente, darunter der in Spanien hergestellte „Mars Environmental Dynamics Analyzer“. Bei der Entwicklung des Messinstruments spielte der Unistat P825 eine wichtige Rolle.

Das Messinstrument „Mars Environmental Dynamics Analyzer“, kurz MEDA, besteht aus einer Reihe von Sensoren, die für die Messung der Umweltbedingungen am Landeplatz des Rovers verantwortlich sind. MEDA enthält hierfür Sensoren zur Messung von Windrichtung und -geschwindigkeit, Boden- und Lufttemperatur, relativer Luftfeuchtigkeit, atmosphärischem Druck, ultravioletter, infraroter und sichtbarer Sonnenstrahlung, den Eigenschaften von Schwebestaub und verfügt darüber hinaus über eine Kamera zur Aufnahme von Bildern vom Marshimmel.
 

Das MEDA-Instrument wurde im spanischen Zentrum für Astrobiologie CAB (Centro de Astrobiología) entwickelt. Das staatliche Institut hat seinen Sitz in Madrid und ist Teil des Nationalen Instituts für Luft- und Raumfahrttechnik (INTA) sowie des Spanischen Nationalen Forschungsrats (CSIC). Es wurde 1999 gegründet und ist dem Astrobiologie-Institut der NASA angegliedert.

Um mehr über den Mars und seine Atmosphäre zu erfahren, hat das spanische Forscherteam verschiedene Messinstrumente entwickelt. Hierfür wurde die sogenannte MARTE-Vakuumkammer konstruiert, welche in der Lage ist, die auf dem Mars herrschenden Umweltbedingungen zu simulieren. Die Vakuumkammer umfasst auch einen Biologischen-Geologischen-Reaktor (BGR), in dem die physikalischen Bedingungen des Mars nachgebildet werden. Die Messinstrumente können somit unter realen Umweltbedingungen entwickelt und getestet werden. In dem Vakuumreaktor werden neben Druck, Gaszusammensetzung und Strahlung, auch die Temperaturen auf dem Mars nachgebildet. Für die Simulation der Temperaturbedingungen kommt der Unistat P825 zum Einsatz.

Der verantwortliche Wissenschaftler, Dr. Jesús Manuel Sobrado Vallecillo, sagt dazu: „Die Temperaturen und die thermischen Veränderungen auf dem Mars sind sehr groß und können bis zu 90 Kelvin betragen, wobei die niedrigste Außentemperatur auf dem Mars bis auf -85 °C fallen kann. Die Simulation der Temperaturzyklen von Tag und Nacht erfordert eine Temperierlösung, die es uns ermöglicht, die Temperatur innerhalb weniger Minuten zu ändern. Der Unistat von Huber erfüllt diese Funktion mit Bravour und bietet darüber hinaus Kosteneinsparungen gegenüber einer Kühlung mit flüssigem Stickstoff. Zudem ist der Raum, in dem gearbeitet wird, im Falle eines Lecks, nicht gefährdet."

Die Tests und Simulationen, die mit dem Unistat im Vorfeld der Mars-Mission durchgeführt wurden, haben sich gelohnt. Nach Angaben der NASA weisen Gesteinsproben des Mars-Rovers „Perseverance“ darauf hin, dass es auf dem Planeten lange Zeit Wasser gegeben haben könnte. Bis die Forscher die Proben selbst analysieren können, wird es allerdings noch dauern: Erst in den 2030er-Jahren ist eine gemeinsame Mission von NASA und ESA geplant, um die Proben auf die Erde zurückzuholen. 

Der Vakuumreaktor mit dem Unistat ist aber deshalb keineswegs arbeitslos. Im Gegenteil: Der Reaktor wird bereits zur Simulation von weiteren Planeten genutzt, z.B. für den Eismond des Jupiters. Das Forscherteam um Dr. Sobrado Vallecillo ist hierfür unter anderem als Teil des „STAR DUST“-Projektes im Einsatz. Bei dem Projekt geht es um die Erforschung des Nanokosmos. Ein Ziel dabei ist es, die Bildung von Sternenstaub im Labor zu untersuchen, um mehr über die Bewohnbarkeit von planetarischen Objekten zu erfahren.

Die Peter Huber Kältemaschinenbau AG wünscht den Forschern weiterhin viel Erfolg und freut sich, dass ihre Unistat-Technologie dazu beiträgt, solche zukunftsweisenden Projekte realisieren zu können.