Wie ein simples Versehen eine NASA-Mission zum Mars ruinierte (und über 100 Millionen Dollar kostete)

Es gibt viele NASA-Missionen, die wir seit Jahrzehnten verfolgen, und fast ohne es zu merken, neigen wir dazu, davon auszugehen, dass sie alle erfolgreich sind. Raketen, die starten, Sonden, die landen, Roboter, die Bilder aus Millionen von Kilometern Entfernung zurücksenden.

Doch selbst in der hochentwickeltsten Umgebung der Welt kann ein scheinbar unbedeutender Fehler alles zum Scheitern bringen. Und genau das ist bei einer der vielversprechendsten Marsmissionen des späten 20. Jahrhunderts passiert.

Eine ehrgeizige Reise zum roten Planeten

Es war 1999, als die NASA den Mars Climate Orbiter startete, eine Sonde zur Erforschung der Marsatmosphäre, des Marsclimas und der Verteilung von Wasserdampf.

Das Raumfahrzeug, das vom Luft- und Raumfahrtunternehmen Lockheed Martin gebaut wurde, war Teil des Programms „Faster, Better, Cheaper“ (Schneller, besser, günstiger) – einer Philosophie der NASA, die darauf abzielt, Kosten zu senken und Zeitpläne zu beschleunigen, ohne dabei wissenschaftliche Ergebnisse zu beeinträchtigen.

Mit einem Budget von rund 125 Millionen Dollar (plus weiteren 80 Millionen Dollar für Start und Betrieb) stellte die Mission eine strategische Investition in die Erforschung des Mars dar.

NASA und Lockheed Martin, eine gescheiterte Zusammenarbeit

Wie bei den meisten Weltraummissionen arbeitete die NASA nicht alleine. Lockheed Martin war für den Entwurf und die Entwicklung eines Großteils des Navigationssystems des Raumfahrzeugs verantwortlich, während das Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA die Missionskontrolle übernahm, sobald es sich im Weltraum befand.

Fast zehn Monate lang schien alles nach Plan zu verlaufen. Der Mars Climate Orbiter legte mehr als 670 Millionen Kilometer ohne erkennbare Zwischenfälle zurück. Das Problem lag jedoch nicht in den Triebwerken oder den Sonnenkollektoren. Es war etwas viel Alltäglicheres: die Maßeinheiten.

Ein stiller Rechenfehler, dessen Entwicklung Monate dauerte

Der Fehler war auf eine grundlegende mangelnde Koordination zurückzuführen. Lockheed Martin verwendete imperiale Einheiten (Pfund-Kraft-Sekunden), um die Impulse der kleinen Triebwerke des Raumfahrzeugs zu berechnen. Das JPL-Team ging hingegen davon aus, dass diese Daten in metrischen Einheiten (Newton-Sekunden) angegeben waren, dem von der NASA verwendeten Standard.

Der Unterschied mag auf dem Papier gering erscheinen, aber im Weltraum ist er tödlich. Infolgedessen passte die Sonde ihre Flugbahn monatelang anhand falscher Daten an. Das Problem war, dass niemand die Diskrepanz rechtzeitig bemerkte.

Eine Orbitalinsertion, die in einer Katastrophe endete

Der 23. September 1999 war der entscheidende Moment, als der Orbiter in die Umlaufbahn um den Mars eintreten sollte. Der Mars Climate Orbiter sollte sich in einer Höhe von etwa 140 Kilometern über der Planetenoberfläche einpendeln. Aufgrund eines kumulierten Fehlers sank er jedoch auf etwa 57 Kilometer ab – viel zu nah.

In dieser Höhe erwies sich die Reibung mit der Marsatmosphäre als fatal. Die Ingenieure verloren den Kontakt zum Raumschiff und es wurde nie wieder etwas von ihm gehört. Es ist wahrscheinlich zerfallen oder wurde in den Weltraum geschleudert.

Ein Schlag für die NASA, der ihre Arbeitsweise für immer veränderte

Der finanzielle Verlust belief sich auf über 100 Millionen Dollar, aber die Auswirkungen gingen weit darüber hinaus. Die Zwillingsmission Mars Polar Lander scheiterte nur wenige Monate später, was eine vollständige Überprüfung des Marsprogramms der NASA zur Folge hatte.

Der Bericht nach der Mission war vernichtend: Kommunikationsfehler, fehlende Gegenkontrollen und übermäßiges Vertrauen, dass „alles in Ordnung sei“. Seitdem hat die NASA ihre Protokolle verschärft, Prozesse standardisiert und diesen Fehler zu einer obligatorischen Fallstudie für Luft- und Raumfahrtingenieure auf der ganzen Welt gemacht.