Mit „Perseverance“ (1) hat die US-Raumfahrtbehörde Nasa am 30. Juli 2020 ihren nächsten Rover auf den Weg zum Mars geschickt. Die Sonde mit dem etwa eine Tonne schweren und etwa 2,5 Mrd. US-$ teuren Rover muss 480 Mio. km zurücklegen, bis sie nach derzeitiger Planung Perseverance am 18. Februar 2021 auf dem Roten Planeten in einem ausgetrockneten Flussdelta im Jezero-Krater absetzt.
Bild: Vaisala
Ziele der Mission sind die Suche nach Spuren früheren mikrobiellen Lebens, die Erforschung des Klimas und der Geologie des Planeten
und die Sicherung von Stein- und Staubproben in superkeimfreien Probenrohren (1). Die Proben sollen dann mit einer späteren Mission
zur Erde gebracht werden.
Mit an Bord ist Sensortechnik von Vaisala. Sie wird in Kombination mit den Messinstrumenten des Finnish Meteorology Institute (FMI) eingesetzt, um genaue und zuverlässige Druck- und Feuchtedaten von der Oberfläche des Roten Planeten zu erhalten. Das FMI ist einer der Wissenschaftspartner, der Messgeräte für Perseverance zur Verfügung gestellt hat. Die vom FMI entwickelten Druck- und Feuchtemessgeräte basieren auf bekannter Sensortechnologie von Vaisala und ähneln denjenigen, die 2012 mit dem noch aktiven Rover
Curiosity zum Mars geschickt wurden, sind aber fortschrittlicher.
Neben zahlreichen anderen Instrumenten und einem kleiner Helikopter ist Perseverance mit dem Mars Environmental Dynamics Analyzer (MEDA) ausgerüstet, der von einem durch Spanien geführten, europäischen Konsortium zur Verfügung gestellt wurde. Auf dem Mars soll MEDA die Größe und Menge der Staubpartikel, Windrichtung, Windgeschwindigkeit, Luftdruck, relative Luftfeuchtigkeit, Lufttemperatur und Bodentemperatur bestimmten sowie die Bandbreiten ultravioletter Strahlung und Infrarotstrahlung messen. Die zu MEDA gehörenden Sensoren befinden sich auf der Oberseite und der Front des Rovers, ebenso auf der oberen Rückseite des Remote Sensing Mast und in seinem Innenraum, sie haben ein Gesamtgewicht von 5,5 kg.
Bild: Vaisala
Mit den verwendeten Humicap- und Barocap-Sensoren von Vaisala erhält die Nasa unter den extremen Bedingungen der Marsatmosphäre, genaue Druck- und Feuchtemesswerte. Mit ihrer Langzeitstabilität und Genauigkeit sowie ihrer Fähigkeit, Staub, Chemikalien und raue Umgebungsbedingungen zu tolerieren, eignen sich die Sensoren für sehr anspruchsvolle Messaufgaben, auch im Weltraum. Dieselbe Technologie wird in zahlreichen Industrie-, Umwelt- und HLK-Anwendungen eingesetzt.
Das Feuchtemessgerät MEDA HS, das vom FMI entwickelt wurde, verwendet standardmäßige Humicap-Feuchtesensoren (2). Der kapazitive Dünnfilm-Polymersensor besteht aus einem Substrat, auf dem ein dünner Polymerfilm zwischen zwei leitfähigen Elektroden aufgebracht ist.
Zusätzlich hat das FMI ein Gerät zur Druckmessung, MEDA S, entwickelt, das anwendungsspezifische Barocap-Drucksensoren verwendet, die für den Betrieb im Marsklima optimiert sind. Der mikromechanische Drucksensor auf Siliziumbasis (2) liefert zuverlässige Ergebnisse in einer Vielzahl von Anwendungen – von der Meteorologie bis hin zu druckempfindlichen Industrieanlagen in der Halbleiterindustrie und Drucknormmessungen im Labor. Durch die Kombination von einkristallinem Siliziummaterial und kapazitiver Messung zeichnen sich Barocap-Sensoren durch eine geringe Hysterese, ausgezeichnete Genauigkeit und Langzeitstabilität aus, was für Messungen im Weltraum unerlässlich ist.
