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MARS SCIENCE LABORATORY
Erste Bodenprobe ist analysiert
von Stefan Deiters
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31. Oktober 2012

Der Marsrover Curiosity hat die Analyse der ersten Bodenprobe mit dem Instrument Chemistry and Mineralogy (CheMin) abgeschlossen. Das analysierte Material hat danach gewisse Ähnlichkeit mit verwitterter basaltischer Erde, die man etwa auch auf Hawaii findet. Die Daten passen gut zu den Vorstellungen, die die Forscher über die Beschaffenheit des Bodens im Gale-Krater hatten.

CheMin

Das Ergebnis der ersten Analyse von Marsmaterial mit dem Instrument Chemistry and Mineralogy (CheMin), das eine Röntgenbeugungsanalyse durchführt. Die Muster verraten den Forschern etwas über die Zusammensetzung der Probe.  Bild: NASA /JPL-Caltech / Ames

Der Marsrover Curiosity ist in einem "Rocknest" genannten Bereich gerade damit beschäftigt, die Aufnahme und Analyse von Bodenproben zu testen. Dazu hat der Rover wiederholt mit der kleinen Schaufel an seinem Roboterarm Material vom Boden aufgenommen. Zunächst wurde mit dem Marssand das Innere der Analysekammern von möglichen Rückständen gereinigt und schließlich eine erste Analyse der Probe mit dem Instrument Chemistry and Mineralogy (CheMin) vorgenommen. Es ist eines von zwei Instrumenten an Bord, mit denen Curiosity detaillierte Bodenanalysen durchführen kann.

"Wir hatten zuvor schon viele Diskussionen über die mineralogische Zusammensetzung des Marsbodens", so David Blake vom Ames Research Center der NASA, der verantwortliche Wissenschaftler für CheMin. "Die quantitativen Ergebnisse dieser ersten Röntgenbeugungsanalyse auf dem Mars liefern eine verbesserte und in einigen Fällen auch neue Identifikation von Mineralien."

Solche Untersuchungen sind entscheidend für das Ziel der Mission von Curiosity. Der Rover soll nämlich herausfinden, ob es auf dem Mars einmal lebensfreundlichere Bedingungen gegeben hat. Da bestimmte Mineralien nur unter genau definierten Umweltbedingungen entstehen können, kann ihr Vorhandensein im Gestein oder im Boden auf dem Mars etwas über das Klima in früherer Zeit verraten. Dabei können Informationen nur über die chemische Zusammensetzung von Material schnell irreführend sein, wie schon das Beispiel von Diamant und Graphit zeigt, die beiden aus Kohlenstoff bestehen.

CheMin untersucht die Bodenproben daher mithilfe der Röntgenbeugungsanalyse, einem Verfahren, das auf der Erde häufig von Geologen angewandt wird. Sie liefert Informationen über die Struktur der Kristalle. Frühere Analysegeräte waren zu groß, um beispielsweise auf Marsrovern eingesetzt zu werden, doch ist es Ingenieuren am Ames Research Center gelungen, eine so kompakte Version des Instruments zu bauen, dass damit Curiosity ausgerüstet werden konnte. "Unser Team ist von den ersten Ergebnissen unseres Instruments sehr ermutigt", so Blake. "Unsere Erwartungen an weitere CheMin-Analysen in den kommenden Monaten sind dadurch nur noch größer geworden."

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Die Bodenprobe aus dem Bereich "Rocknest", in dem sich Curiosity seit einigen Wochen aufhält, wurde zunächst gesiebt, um sicherzustellen, dass sich keine Partikel darin befinden, die größer sind als 0,15 Millimeter, was in etwa der Dicke eines menschlichen Haares entspricht. Die Probe bestand aus mindestens zwei Komponenten: aus Staub aus globalen Staubstürmen und Sand, der mehr lokalen Ursprungs ist. Dieses Material sollte charakteristisch für heute auf dem Mars ablaufenden Prozesse sein - im Gegensatz zu dem von Wasser geformtem, mehrere Milliarden Jahre alten Gestein, das Curiosity vor einigen Wochen untersucht hat.

"Mars ist großflächig von Staub bedeckt und wir hatten bislang nur eine ungenaue Vorstellung von seiner mineralogischen Zusammensetzung", so David Bish von der Indiana University, der auch zum CheMin-Team gehört. "Wir wissen nun, dass er basaltischem Material ähnelt und signifikante Mengen an Feldspat, Pyroxen und Olivin enthält, was wir erwartet hatten. Bei etwa der Hälfte der Probe handelt es sich um nichtkristallines Material wie vulkanisches Glas oder Produkte, die durch Verwitterung von Glas entstehen."

"Bislang", so Bish, "stimmen die Analysen von Curiosity mit unseren ursprünglichen Ideen über die Ablagerungen im Gale-Krater überein, die aus der Übergangszeit von feuchten zu trockenen Umweltbedingungen stammen. Die alten Gesteine deuten auf fließendes Wasser hin, während die Mineralien in jüngerem Boden kaum Kontakt mit Wasser gehabt haben dürften."

Auch andere Instrumente von Curiosity waren nicht untätig. So hat der Rover mit der Kamera Mars Hand Lens Imager am Montag Aufnahmen von zahlreichen kleineren Steinen in der Umgebung gemacht. Auch die Umweltbedingungen werden ständig überwacht. Die Analyse einer Probe mit dem zweiten Analyseinstrument Sample Analysis at Mars (SAM) , mit dem die chemische Zusammensetzung von Material bestimmt werden kann, soll in Kürze folgen.

Forum
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siehe auch
Mars Science Laboratory, Missions-Webseite bei astronews.com mit Missionslog
Mission Mars, die astronews.com-Berichterstattung über die Erforschung des roten Planeten
Links im WWW
Mars Science Laboratory, Seite der NASA
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