Am 2. Dezember 1971 geschah auf dem Mars etwas, das zuvor keiner Raumsonde gelungen war. Eine sowjetische Landekapsel durchquerte die dünne Atmosphäre des Planeten, bremste ihren Fall ab und erreichte die Oberfläche, ohne beim Aufprall zerstört zu werden. Mars 3 hatte damit als erste Raumsonde eine weiche Landung auf dem Mars geschafft. Doch aus einem möglichen Triumph wurde innerhalb weniger Sekunden eines der rätselhaftesten Kapitel der frühen Marsforschung: Kurz nach der Landung verstummte die Sonde wieder.

Mars 3 war damit gleichzeitig Erfolg und Fehlschlag. Die Sowjetunion hatte bewiesen, dass sich eine Sonde kontrolliert auf dem Roten Planeten absetzen ließ. Was sie dort hätte erforschen können, blieb dagegen weitgehend unbekannt. Selbst mehr als fünf Jahrzehnte später lässt sich nicht eindeutig sagen, weshalb die Verbindung so schnell abriss. Genau diese wenigen Sekunden machen Mars 3 bis heute zu einer außergewöhnlichen Mission.

Der Wettlauf zum Mars war voller Fehlschläge

Anfang der 1970er-Jahre war eine Marslandung alles andere als Routine. Die Raumfahrt hatte zwar bereits spektakuläre Erfolge erreicht, doch der Mars erwies sich als schwieriges Ziel. Die Sowjetunion und die USA versuchten mit unterschiedlichen Raumsonden, den Planeten aus der Nähe zu untersuchen. Amerikanische Mariner-Sonden hatten bereits Vorbeiflüge absolviert, doch eine funktionierende Station auf der Oberfläche gab es noch nicht.

Das Jahr 1971 sollte zu einem Wendepunkt werden. Die USA schickten Mariner 9 zum Mars, während die Sowjetunion mehrere Missionen vorbereitete, die den Planeten nicht nur umkreisen, sondern auch auf ihm landen sollten. Ein erster sowjetischer Start im Mai endete damit, dass die Raumsonde die Erdumlaufbahn nicht verlassen konnte. Danach folgten Mars 2 und Mars 3, zwei weitgehend gleich aufgebaute Missionen aus Orbiter und Landeeinheit. Mars 2 startete am 19. Mai 1971, Mars 3 am 28. Mai.

Während die sowjetischen Sonden unterwegs waren, schrieb Mariner 9 bereits Raumfahrtgeschichte. Am 13. November 1971 erreichte die NASA-Sonde den Mars und wurde zum ersten Raumfahrzeug, das in eine Umlaufbahn um einen anderen Planeten eintrat. Doch was die Kameras dort sahen, war zunächst enttäuschend: Ein gewaltiger Staubsturm verhüllte große Teile der Marsoberfläche.

Mars 2 scheiterte wenige Tage vor Mars 3

Mars 2 erreichte den Planeten am 27. November 1971. Seine Landekapsel trat jedoch offenbar in einem zu steilen Winkel in die Marsatmosphäre ein und stürzte ab. Damit wurde sie zwar zum ersten von Menschen gebauten Objekt, das die Oberfläche des Mars erreichte, von einer weichen Landung konnte jedoch keine Rede sein.

Nur fünf Tage später bekam Mars 3 die nächste Gelegenheit. Die Mission war technisch anspruchsvoll. Während der Orbiter in eine Umlaufbahn um den Mars eintreten sollte, musste sich die Landeeinheit rechtzeitig lösen und ihren Weg zur Oberfläche selbstständig fortsetzen. Wegen der großen Entfernung zwischen Erde und Mars konnte niemand in einem Kontrollzentrum die Landung direkt steuern. Die Abläufe mussten automatisch funktionieren.

Am 2. Dezember 1971 trennte sich die Landeeinheit von Mars 3 und begann den Abstieg. Beim Eintritt in die Atmosphäre musste zunächst ein Hitzeschild die Sonde schützen. Anschließend kamen Fallschirm und ein Bremssystem zum Einsatz, um die Geschwindigkeit weiter zu verringern. Zu den später auf Marsaufnahmen gesuchten Teilen der Landeeinheit gehören entsprechend der Hitzeschild, der Fallschirm, die Endstufen-Bremsrakete und der eigentliche Lander.

Wo landete Mars 3?

Die vorgesehene Landeregion lag bei etwa 45 Grad südlicher Breite und 202 Grad östlicher Länge im Bereich des Ptolemaeus-Kraters. Dort gelang Mars 3 tatsächlich etwas, woran sämtliche vorherigen Marslander gescheitert waren: Die Sonde überstand den Abstieg und erreichte die Oberfläche funktionsfähig genug, um anschließend ein Signal zu senden.

Damit hatte die Sowjetunion die erste weiche Landung auf dem Mars erreicht. Wie dieser Rekord bezeichnet wird, hängt allerdings davon ab, was unter einer erfolgreichen Landung verstanden wird. Mars 3 überlebte den Abstieg, konnte anschließend aber keine funktionierende wissenschaftliche Oberflächenmission durchführen. NASA bezeichnet Viking 1 deshalb als die erste wirklich erfolgreiche Marslandung, während Mars 3 der technische erste Erfolg einer überlebten weichen Landung bleibt.

Wie lange sendete Mars 3 nach der Landung?

Gerade bei dieser Frage finden sich in historischen Darstellungen unterschiedliche Angaben. NASA und JPL nennen für die eigentliche Übertragung des Landers etwa 14,5 Sekunden, während andere NASA-Rückblicke vereinfacht von ungefähr 20 Sekunden sprechen. Ein Widerspruch über den grundsätzlichen Ablauf besteht jedoch nicht: Mars 3 funktionierte nach der Landung nur für äußerst kurze Zeit. Danach brach die Verbindung endgültig ab.

Damit ging der wichtigste Teil der Mission verloren. Mars 3 sollte die Umgebung untersuchen und Bilder von der Oberfläche übertragen. Auch ein kleiner sowjetischer Rover namens PrOP-M gehörte zum Konzept der Mission. Er sollte nach erfolgreicher Landung ausgesetzt werden und sich in unmittelbarer Nähe der Station über den Untergrund bewegen. Dazu kam es nicht mehr. Der Rover konnte nicht eingesetzt werden.

Die kurze Übertragung des Landers lieferte keine wissenschaftlich nutzbaren Oberflächendaten. Der historische Erfolg bestand deshalb vor allem darin, dass die technische Landesequenz grundsätzlich funktioniert hatte. Die eigentliche Forschungsstation auf dem Mars war praktisch im selben Augenblick verloren, in dem sie ihr Ziel erreicht hatte.

Warum fiel Mars 3 nach wenigen Sekunden aus?

Eine gesicherte Antwort gibt es bis heute nicht. Genau an diesem Punkt muss zwischen Tatsachen und möglichen Erklärungen unterschieden werden. Sicher ist, dass Mars 3 die Oberfläche erreichte und kurz darauf verstummte. Die konkrete Ursache des Kommunikationsabbruchs wurde nicht eindeutig festgestellt. JPL bezeichnet den Grund ausdrücklich als unbekannt.

Auffällig sind allerdings die extremen Bedingungen, unter denen die Landung stattfand. Zum Zeitpunkt der Mission tobte auf dem Mars ein gewaltiger Staubsturm, der große Teile des Planeten erfasst hatte. Auch Mariner 9 konnte die Oberfläche nach seiner Ankunft zunächst kaum beobachten, weil Staub die Sicht versperrte. Mars 2 und Mars 3 trafen damit auf einen Planeten, dessen Atmosphäre wesentlich unruhiger war, als es sich die Missionsplaner für ihre Landungen gewünscht hätten.

Es liegt deshalb nahe, den Staubsturm als möglichen Faktor für den Ausfall in Betracht zu ziehen. Er ist jedoch keine bewiesene Ursache. Denkbar wären ebenso technische Schäden während des Abstiegs oder der Landung sowie Probleme mit Kommunikation oder Energieversorgung. Ohne aussagekräftige Telemetrie aus der entscheidenden Phase lässt sich keine dieser Möglichkeiten abschließend bestätigen.

Der geplante Marsrover PrOP-M kam nie zum Einsatz

Besonders bemerkenswert ist ein Teil der Mission, der heute leicht übersehen wird. Mars 3 sollte nicht nur eine stationäre Forschungsplattform auf die Oberfläche bringen. Mit PrOP-M war auch ein sehr kleines Fahrzeug vorgesehen, das sich vom Lander entfernen und den Boden untersuchen sollte. Derselbe Rovertyp gehörte auch zur Mars-2-Mission. NASA beschreibt die sowjetischen Missionen ausdrücklich als Orbiter-Lander-Kombinationen, die solche Minirover auf dem Mars aussetzen sollten.

Wäre Mars 3 länger funktionsfähig geblieben und PrOP-M tatsächlich eingesetzt worden, hätte die Sowjetunion möglicherweise Jahrzehnte vor späteren Marsrovern ein bewegliches Forschungsgerät auf der Oberfläche betreiben können. Tatsächlich dauerte es bis 1997, bevor mit dem NASA-Rover Sojourner erstmals ein Rover erfolgreich über den Mars fuhr.

Mars 3 blieb damit nicht nur eine abgebrochene Landermission. Sie zeigt auch, wie weit die sowjetischen Ingenieure bereits 1971 bei ihren Vorstellungen von automatischer Planetenerkundung gegangen waren.

Wurde Mars 3 später auf dem Mars wiedergefunden?

Mehr als vier Jahrzehnte nach der Landung bekam die Geschichte eine überraschende Fortsetzung. Russische Raumfahrtenthusiasten untersuchten hochauflösende Aufnahmen der HiRISE-Kamera an Bord des Mars Reconnaissance Orbiter. In der erwarteten Landeregion entdeckten sie mehrere Strukturen, deren Größe, Form und räumliche Anordnung zu Komponenten von Mars 3 passen könnten.

Auf den Aufnahmen wurden Kandidaten für den Fallschirm, den Hitzeschild, die Bremsrakete und den geöffneten Lander identifiziert. Besonders auffällig erschien eine helle Struktur, deren Abmessungen mit einem zusammengefallenen Fallschirm vereinbar wären. Eine weitere Struktur könnte den Lander mit seinen geöffneten Segmenten zeigen.

Bewiesen ist die Identifizierung allerdings nicht. Das JPL betonte bei der Vorstellung der Aufnahmen 2013 ausdrücklich, dass alternative Erklärungen für die beobachteten Strukturen nicht ausgeschlossen werden können. Bis heute sollte deshalb nicht davon gesprochen werden, Mars 3 sei zweifelsfrei wiedergefunden worden. Es handelt sich um plausible Kandidaten, nicht um eine endgültige Identifikation.

Warum Mars 3 trotz des Ausfalls Raumfahrtgeschichte schrieb

Fünf Jahre nach Mars 3 gelang Viking 1 am 20. Juli 1976 die erste dauerhaft erfolgreiche Landung auf dem Mars. Die amerikanische Sonde arbeitete auf der Oberfläche weiter, übermittelte Bilder und führte wissenschaftliche Untersuchungen durch. In diesem Sinne begann mit Viking die erfolgreiche Ära der stationären Marsforschung.

Doch Viking nahm Mars 3 seinen Platz in der Geschichte nicht. Die sowjetische Sonde hatte bereits 1971 gezeigt, dass ein Raumfahrzeug den gefährlichen Weg durch die Marsatmosphäre überstehen und die Oberfläche kontrolliert erreichen konnte. Die ESA führt Mars 3 deshalb in ihrer Chronologie der Planetenerkundung als erste Landung auf dem Mars.

Der vielleicht ungewöhnlichste Aspekt der Mission ist gerade ihre Kürze. Zwischen einem historischen Erfolg und einem vollständigen Verlust lagen nur Sekunden. Mars 3 erreichte eine Welt, die damals noch weitgehend unbekannt war, öffnete sich auf ihrer Oberfläche und begann zu senden. Dann verstummte sie.

Was genau in diesen letzten Sekunden geschah, wissen wir bis heute nicht. Geblieben ist ein technischer Meilenstein: Am 2. Dezember 1971 bewies Mars 3 erstmals, dass eine weiche Landung auf dem Roten Planeten möglich war.

Quellen
▪︎ NASA Jet Propulsion Laboratory: NASA Mars Orbiter Images May Show 1971 Soviet Lander
▪︎ NASA History: 50 Years Ago – Mariner 9 Launches to Orbit Mars
▪︎ NASA Science: Viking 1
▪︎ European Space Agency: 50 Years of Planetary Exploration