Ich bin Pilot des ersten und einzigen Mars-Hubschraubers der Nasa – so sieht mein Job aus

Håvard Grip steht vor einem originalgroßen Modell des Perseverance-Rovers und des Ingenuity-Hubschraubers (oben links) im Adler Planetarium im US-amerikanischen Chicago. - Copyright: Morgan McFall-Johnsen/Insider
Håvard Grip steht vor einem originalgroßen Modell des Perseverance-Rovers und des Ingenuity-Hubschraubers (oben links) im Adler Planetarium im US-amerikanischen Chicago. - Copyright: Morgan McFall-Johnsen/Insider

Dieses Essay basiert auf einem Gespräch mit Håvard Grip, dem Chefpiloten des Ingenuity Mars-Hubschraubers am Jet Propulsion Laboratory der NASA.

Hier auf der Erde könnte ich keinen Hubschrauber steuern – auf dem Mars jedoch tue ich es die ganze Zeit. Ich bin der Chefpilot des Ingenuity-Hubschraubers der Nasa, der im Februar 2021 mit dem Perseverance-Rover auf dem Mars gelandet ist. Damals war ich mir ziemlich sicher, dass der Hubschrauber nur bis zu fünf Flüge schaffen würde. Und wenn wir fünf Flüge schaffen würden, Mensch, dann wäre ich überglücklich.

Heute sind wir 40-mal mit dem Hubschrauber geflogen. Es ist ganz anders, als ich es mir vorgestellt habe. Mittlerweile glaube ich fast alles, was mir über Ingenuity erzählt wird, denn es läuft einfach immer weiter.

Der Ingenuity-Hubschrauber der NASA auf dem Mars in Nahaufnahme, aufgenommen von den Kameras des Perseverance-Rovers. - Copyright: NASA/JPL-Caltech/ASU
Der Ingenuity-Hubschrauber der NASA auf dem Mars in Nahaufnahme, aufgenommen von den Kameras des Perseverance-Rovers. - Copyright: NASA/JPL-Caltech/ASU

Ich liebe meinen Job. Er ist zwar etwas ungewöhnlich und ein bisschen anders als ein Flugzeug auf der Erde zu steuern. Aber das liegt zum Teil daran, dass die Entfernung so groß ist. Es dauert etwa fünf bis 20 Minuten, um eine Nachricht zum Mars zu schicken. Das bedeutet, dass alles langsamer abläuft. Ein Flug kann mehrere Tage in Anspruch nehmen. Es ist keine Echtzeit-Sache. Ihr sitzt nicht einfach da und schaut euch etwas an.

Es ist wie eine ganz besondere Art eines strategischen Videospiels, wenn man so will. Wir müssen alle möglichen Szenarien in Betracht ziehen, alle Informationen sammeln und sehr sorgfältige Entscheidungen treffen. Denn wenn das Spiel vorbei ist, dann ist es vorbei. Ein abgestürzter Hubschrauber auf dem Mars kann nicht mehr gerettet werden.

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Ich landete am JPL und stolperte über Mars-Hubschrauber

Wenn ich nicht auf dem Mars bin, wache ich auf, esse zum Frühstück ein Käsebrot und gehe gegen neun Uhr zum Jet Propulsion Laboratory (JPL). Ich bin kein Morgenmensch. Ich brauche immer meinen großen Starbucks-Kaffee. Aber das JPL ist einfach toll. Es ist für ein Nasa-Zentrum ziemlich einzigartig, weil es so kompakt ist. In mancher Hinsicht ist es fast wie ein College-Campus.

Das Jet Propulsion Laboratory der NASA, eingebettet in die Hügel in Pasadena, im US-Bundesstaat Kalifornien. - Copyright: Thomas A. Dutch Slager/NASA
Das Jet Propulsion Laboratory der NASA, eingebettet in die Hügel in Pasadena, im US-Bundesstaat Kalifornien. - Copyright: Thomas A. Dutch Slager/NASA

Ich liebe es, meine Kolleginnen und Kollegen persönlich zu treffen und gute Gespräche zu führen. Deshalb ist die räumliche Dichte auch ein Vorteil für mich. In meiner Abteilung bin ich von Personen umgeben, die an anderen Mars-Missionen und einigen Orbits arbeiten.

Bevor ich 2013 beim JPL gelandet bin, habe ich eine Menge akademische Arbeit geleistet – das war nicht so ganz geplant. Die Gelegenheit hat sich einfach ergeben, und dann haben wir uns mit Hubschraubern beschäftigt. Ich war von Anfang an dabei, als wir zum ersten Mal die Idee hatten, einen Hubschrauber auf den Mars fliegen zu lassen. Die Idee hatte Bob Balaram.

Die Mitglieder des Ingenuity Mars Helicopter Teams der NASA stehen neben der Collier Trophäe. Von links nach rechts: Teddy Tzanetos, Bob Balaram, MiMi Aung, Bobby Braun, Larry James und Håvard Grip. - Copyright: National Aeronautic Association
Die Mitglieder des Ingenuity Mars Helicopter Teams der NASA stehen neben der Collier Trophäe. Von links nach rechts: Teddy Tzanetos, Bob Balaram, MiMi Aung, Bobby Braun, Larry James und Håvard Grip. - Copyright: National Aeronautic Association

Dann begann Bob, die Idee für Ingenuity zu entwickeln. Zu dieser Zeit arbeitete ich mit ihm an einer Idee, einen Asteroiden aus dem Weltraum zu holen und zur Erde zurückzubringen. Ich vermute, dass er etwas in mir sah, das ihn dazu veranlasste, mir den Auftrag zu erteilen, die Flugsteuerung für den Hubschrauber zu leiten. Und ich bin sehr froh, dass er sich auf dieses Experiment eingelassen hat.

Der erste Flug im April 2021 war der aufregendste

Nachdem Perseverance die Ingenuity auf der Marsoberfläche abgesetzt hatte, gab es einen sehr engen Zeitplan. Uns blieb ein Zeitfenster von 30 Tagen, um unsere Mission mit bis zu fünf Flügen abzuschließen.

Damals arbeiteten wir nach einem Mars-Zeitplan. Wir haben unsere Tage um 40 Minuten pro Tag verschoben, um unsere Arbeitszeiten mit den Sonnenstunden auf dem Mars in Einklang zu bringen. Wenn Ingenuity in der Sonne war, mussten wir arbeiten.

Am ersten Flugtag haben wir tagsüber den Flugplan hochgeladen und dann am Nachmittag versucht, ein paar Stunden zu schlafen. Ich konnte nicht schlafen. Dann bin ich gegen Mitternacht aufgestanden, um zur Arbeit zu gehen und die ersten Daten von Ingenuity zu sammeln.

Ich kam gegen ein Uhr nachts am JPL an und saß mit anderen Teamleitern im Betriebsraum. Wir haben gezittert. Wir hatten einen weiten Weg hinter uns, und alles konnte jeden Moment schiefgehen. Und dann sahen wir Plots und Bilder, die den Flugsimulationen, die wir vier Jahre lang durchgeführt hatten, unheimlich ähnlich sahen. Zum ersten Mal konnten wir sie in echt sehen. Ich war unglaublich erleichtert.

Dann haben wir versucht, so viele Daten wie möglich zu sammeln, um uns auf eine Pressekonferenz und ein Gespräch mit dem Präsidenten vorzubereiten. Das war ein langer Weg. Alles war ziemlich aufregend.

Wie wir auf dem Mars einen Hubschrauber steuern

Mitglieder des Ingenuity Mars Helicopter Teams der NASA im Jet Propulsion Laboratory (JPL) analysieren die Daten, die zeigen, dass der Hubschrauber seinen zweiten Flug absolviert hat. - Copyright: NASA/JPL-Caltech
Mitglieder des Ingenuity Mars Helicopter Teams der NASA im Jet Propulsion Laboratory (JPL) analysieren die Daten, die zeigen, dass der Hubschrauber seinen zweiten Flug absolviert hat. - Copyright: NASA/JPL-Caltech

Die Flüge erscheinen jetzt etwas alltäglicher. Mein Team trifft hier auf der Erde die großen Entscheidungen. Wir prüfen die Situation, in der wir uns befinden. Wie ist das Wetter? Wie ist das Terrain dort, wo wir sind und wohin wir fliegen? Gibt es Gebiete, in denen wir landen können? Welche Fähigkeiten hat der Hubschrauber? Können wir mit einer bestimmten Geschwindigkeit steigen? Wie viel Energie haben wir, um von Punkt A nach Punkt B zu kommen? Und so weiter.

Das ist die Ausgangslage. Dann können wir uns an die Planung der genauen Details des jeweiligen Fluges machen. Im Grunde genommen entwerfen wir jedes Manöver, das der Helikopter macht, hier auf der Erde.

Perseverance hat Ingenuity im Dezember 2021 aus der Ferne entdeckt. Könnt ihr den Hubschrauber sehen? - Copyright: NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS
Perseverance hat Ingenuity im Dezember 2021 aus der Ferne entdeckt. Könnt ihr den Hubschrauber sehen? - Copyright: NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS

Dann haben wir eine ziemlich fortschrittliche Software, mit der wir das Ganze in einer Simulation testen können. Wir können buchstäblich sehen, wie der Hubschrauber über ein Gebiet fliegt, das dem tatsächlichen Marsgebiet entspricht. Und wir suchen nach möglichen Problemen. Wir wollen zum Beispiel nicht über einen Krater fliegen, weil das die Navigation stören könnte. Wir müssen also unter Umständen einen Weg drum herum planen.

Diese Planung erstreckt sich über mehrere Tage und Wochen. Sobald wir einen Weg gefunden haben, mit dem wir zufrieden sind, setzen wir diesen in einen kleinen Code-Schnipsel um, der genau kodiert, wie wir Ingenuity fliegen lassen möchten. Dann geben wir es ab. Alles, was wir zu diesem Zeitpunkt tun können, ist abzuwarten, bis etwas passiert, und wir Daten zurückzubekommen.

An diesem Punkt ist es die Aufgabe von Ingenuity, kleine Entscheidungen zu treffen, um dies zu ermöglichen. Sie weiß, was wir von ihr wollen. Sobald der Flug beginnt, wird er 500-mal pro Sekunde neu bewertet: Wo bin ich? Wo sollte ich sein? Und sie nimmt ständig diese winzigen Anpassungen vor, um auf dem richtigen Pfad zu bleiben.

Ingenuity hat dieses Foto des Schattens auf dem Boden aufgenommen, als sie am 19. April 2020 zum ersten Mal auf dem Mars geflogen ist. - Copyright: NASA
Ingenuity hat dieses Foto des Schattens auf dem Boden aufgenommen, als sie am 19. April 2020 zum ersten Mal auf dem Mars geflogen ist. - Copyright: NASA

Natürlich gehört es zu meiner Aufgabe, hinterher zu prüfen, wie es abgelaufen ist. Normalerweise erhalten wir innerhalb eines Tages oder so die Daten vom Hubschrauber zurück. Das ist immer die Stunde der Wahrheit. Dann beurteilen wir den Erfolg des Fluges. Wir haben eine Menge gelernt. Manchmal nehmen wir Anpassungen für den nächsten Flug vor.

Hier ist mein Rat, wenn ihr einen Job wie meinen haben wollt

Håvard Grip trägt die Daten des ersten Fluges des Ingenuity Mars Helicopters in das offizielle Pilotenlogbuch des Projekts ein. - Copyright: NASA/JPL-Caltech
Håvard Grip trägt die Daten des ersten Fluges des Ingenuity Mars Helicopters in das offizielle Pilotenlogbuch des Projekts ein. - Copyright: NASA/JPL-Caltech

Ich habe nie versucht, eine Karriere im Bereich Mars-Hubschrauber zu finden. Ich war nicht einmal besonders am Mars interessiert. Viele in dieser Branche sind mit dem Traum vom Weltraum aufgewachsen. Ich gehöre einfach nicht zu diesen Menschen. Aber manchmal lenkt einen das Leben einfach in eine bestimmte Richtung.

Ich denke aber, dass ein gewisses Interesse bestehen muss, wenn ihr euch gerne mit meinem Beruf befasst. Eines der wichtigsten Dinge für mich ist es, theoretisches Wissen mit praktischen Fähigkeiten zu verbinden, insbesondere im Bereich der Softwareentwicklung. Das ist eine sehr gute Kombination, weil es bedeutet, dass ihr die Mathematik beherrscht. Anstatt zu versuchen, andere davon zu überzeugen, eure Idee umzusetzen, könnt ihr mithilfe einer Software etwas aufbauen. Viele Menschen sind zwar gut in der Theorie, können aber nicht wirklich etwas in der Praxis umsetzen. Und umgekehrt.

Das wäre also meine große Empfehlung: Versucht, beides zu tun. Ein guter Weg, um bei JPL Fuß zu fassen, ist ein Praktikum. In den Sommermonaten bieten wir viele Praktika an. So könnt ihr herausfinden, was wir tun, welche Anforderungen wir haben, und ihr könnt Beziehungen zu anderen Menschen knüpfen.

Ingenuity wird enden, aber ich werde weiter an Mars-Hubschraubern arbeiten

Diese Abbildung zeigt ein mögliches Konzept für mehrere Roboter, die gemeinsam Gesteins- und Bodenproben zur Erde transportieren würden. Diese Proben werden vom Mars Perseverance Rover der NASA auf der Marsoberfläche gesammelt. - Copyright: NASA/JPL-Caltech
Diese Abbildung zeigt ein mögliches Konzept für mehrere Roboter, die gemeinsam Gesteins- und Bodenproben zur Erde transportieren würden. Diese Proben werden vom Mars Perseverance Rover der NASA auf der Marsoberfläche gesammelt. - Copyright: NASA/JPL-Caltech

Es gibt mehrere Wege, wie die Mission von Ingenuity enden könnte. Eine ist natürlich ein Absturz. Sie könnte einfach auf einem Felsen landen, und das war's dann. Es ist auch möglich, dass sie auf unspektakuläre Weise aufhört zu funktionieren. Eventuell können wir sie eines Tages nicht mehr aktivieren, weil eine Lötstelle defekt ist.

Es ist schwer zu sagen, wie ich mich fühlen werde, wenn die Mission endet. Ich sehe den Hubschrauber nicht als ein Wesen mit einer eigenen Persönlichkeit oder so. Aber es ist etwas, womit ich lange Zeit gearbeitet habe, also bin ich sicher, dass es da einige Emotionen geben wird.

Mein Job wird aber auch nach dem Ende der Ingenuity nicht aufhören. Ich bin auch der Chefingenieur für die Hubschrauber, die in etwa zehn Jahren zum Mars fliegen werden. Sie werden die Proben einsammeln, die der Perseverance-Rover dort lagert, und sie zur Erde zurückbringen.

In meiner Rolle als Chefingenieur für diese Bergungshubschrauber versuche ich, das Projekt als System zu betrachten. Ich will sicherstellen, dass die Beteiligten auf der Teilsystemebene auf koordinierte Weise das Richtige tun. Es gibt viele Sitzungen und Gespräche mit den Kollegen, und ich schreibe nicht so häufig Codes, wie ich es bei Ingenuity getan habe.

Wir befinden uns in einer frühen Entwurfsphase für die neuen Hubschrauber. Das Grunddesign sieht jetzt aus wie Ingenuity mit Rädern und einem Arm. Aber es gibt noch eine Menge Arbeit zu erledigen. Das ist das nächste große Ding.

Dieser Artikel wurde von Melanie Gelo aus dem Englischen übersetzt. Das Original lest ihr hier.