Raumfahrt-Mission ExoMars

Heißer als die Sonne

Haben das Heck der Lande-Kapsel als eine besonders kritische Stelle ausgemacht: Dr. Klaus Hannemann (links) und Dr. Jan Martinez Schramm am Modell im Windkanal.

Haben das Heck der Lande-Kapsel als eine besonders kritische Stelle ausgemacht: Dr. Klaus Hannemann (links) und Dr. Jan Martinez Schramm am Modell im Windkanal.

Die Experimente im Auftrag der Europäischen Weltraumorganisation ESA werden im Hochenthalpiekanal Göttingen durchgeführt, einer der wichtigsten europäischen Großanlagen zur Erforschung des Hyperschalls und Wiedereintritts von Raumfahrzeugen. In dem 62 Meter langen Windkanal verdichtet zunächst ein Kolben ein Treibgas wie in einer riesigen Luftpumpe. Nach dem Platzen einer Stahlmembran komprimiert und heizt eine starke Stoßwelle das Kohlendioxid, bevor es in einer Windkanaldüse auf 4,4 Kilometer pro Sekunde beschleunigt wird. Das entspricht fast 16.000 Stundenkilometern. Dann strömt das Gas um ein Modell der Landekapsel. Dieses Szenario simuliert die Flugsituation der Kapsel in der Marsatmophäre in 40 Kilometern Höhe über der Oberfläche. Hierbei entstehen in der Testanlage Temperaturen von 6000 Grad Celsius – heißer als die Oberfläche der Sonne.

"Bei der Beobachtung des Experiments nutzen wir ein Phänomen, das jeder kennt: Das Flimmern der Luft über einer heißen Straße im Sommer", erklärt Dr. Jan Martinez Schramm, der die Experimente leitet. Durch die Erwärmung ändert sich die Dichte der Luft - und damit die Art, in der das Licht gebrochen wird. Die Göttinger Wissenschaftler können aus dem "Flimmern" des Gases im Windkanal, den so genannten Schlieren, auf Dichteunterschiede schließen. Dabei haben sie eine besonders kritische Stelle der Mars-Kapsel ausgemacht: Das Heck. "Dort kann es zum Strömungsabriss und sehr hohen Wärmelasten kommen", sagt Hannemann.
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