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Ein Jahr Forschung auf dem Mars
Redaktion / Universität Mainz
astronews.com
23. November 2005
Ein Jahr erforscht der Mars-Rover Spirit nun schon den Roten
Planeten - ein Marsjahr, das sind genau 687 Tage. Wenn das kein Grund zum Feiern
ist, dachten sich auch Wissenschaftler aus Mainz, die für eines der Instrumente
an Bord der Rover verantwortlich sind. Sie hoffen auf viele weitere Monate, in
denen Spirit und Opportunity den Mars erkunden. Spirit muss
jetzt erst einmal den Winter überstehen.
Seit einem Marsjahr auf dem Mars: der Rover Spirit am Hang des
Husband Hill (Fotomontage). Bild: NASA/JPL-Caltech/Cornell |
Im kalifornischen Pasadena sind am 4. Januar 2004 die Mitarbeiter des
NASA-Kontrollzentrums in Jubelstürme ausgebrochen, als der Rover Spirit
unbeschadet auf dem Mars gelandet ist und schon nach wenigen Stunden die ersten
Bilder zur Erde funkte. Ein Mars-Jahr oder genau 687 Tage später feierten
Wissenschaftler an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz den Jahrestag der
ersten Roverlandung.
Mainzer Forscher sind an der NASA-Doppelmission zum Mars
mit jeweils zwei Geräten auf Spirit und seinem Zwilling Opportunity
beteiligt, die wesentlich zu dem Erfolg der Mission beigetragen haben.
Mittlerweile hat die NASA das Projekt bereits drei Mal verlängert und das
Rover-Wissenschaftlerteam im Oktober 2005 weiter aufgestockt.
Am Institut für Anorganische Chemie und Analytische Chemie der Johannes
Gutenberg-Universität Mainz wurden die Sektflaschen kalt gestellt: Am 21.
November 2005 feierten die Wissenschaftler aus der Arbeitsgruppe von Dr. Göstar
Klingelhöfer den ersten Jahrestag der Spirit-Landung auf dem Mars. Der
erste Rover der NASA-Doppelmission war am 4. Januar 2004 nach einer
siebenmonatigen Reise auf dem Roten Planten gelandet. Er ist nunmehr seit knapp
23 Monaten bzw. seit genau einem Mars-Jahr im Gusev-Krater unterwegs, um Gestein
und Boden unseres Nachbarplaneten zu untersuchen.
Dabei sah es nach der Landung zunächst danach aus, als könnte das Fahrzeug
auf seinen sechs Rädern vielleicht nie auf den Weg gebracht werden. Spirit
nahm die Befehle vom NASA-Kontrollzentrum nicht mehr entgegen. Der Speicherplatz
des Rovercomputers war während der Reise voll gelaufen, eine kritische Panne,
die jedoch nach einigen Tagen behoben werden konnte. Drei Wochen nach Spirit
landete am 25. Januar der zweite Rover, Opportunity, auf der anderen
Seite des Planten in der Tiefebene Meridiani Planum. Auf dem Roboterarm der
beiden Rover sind jeweils zwei Spektrometer aus Mainzer Fertigung installiert.
Das miniaturisierte Mössbauer-Spektrometer MIMOS II wurde vom Institut für
Anorganische Chemie und Analytische Chemie unter der Leitung von Klingelhöfer
entwickelt, gebaut und für die Missionen bereitgestellt. Außerdem ist sein Team
auch an der Entwicklung und dem Betrieb des zweiten Mainzer Gerätes auf
Spirit und Opportunity, dem Alpha-Röntgen-Spektrometer APXS des
Max-Planck-Instituts für Chemie, wesentlich beteiligt. Finanzielle Unterstützung
erhalten die Mainzer Wissenschaftler vom Deutschen Zentrum für Luft- und
Raumfahrt.
Viele der wichtigsten Minerale auf dem Mars enthalten Eisen. Das
Mössbauer-Spektrometer kann die Zusammensetzung und die Häufigkeit eisenhaltiger
Minerale mit hoher Zuverlässigkeit bestimmen. Informationen über diese
eisenhaltigen Minerale geben Aufschluss über die Umweltbedingungen, die auf dem
Mars in früheren Zeiten geherrscht haben.
Schon kurz nach der Landung lieferte MIMOS erste Daten. "Das war für uns der
Höhepunkt, dass nach der Landung das Instrument einwandfrei funktioniert hat,
nachdem wir auf der Reise zum Mars noch Probleme hatten", sagte Klingelhöfer. Es
war das erste Mal, dass diese Messgeräte auf einem anderen Planeten zum Einsatz
kamen. Die erste Entdeckung des Mössbauer-Spektrometers MIMOS II im Gusev-Krater
war das Vorkommen von Olivin, ein Mineral, das normalerweise sehr schnell
verwittert.
"Das war für uns ziemlich überraschend", erinnert sich Klingelhöfer
an die erste Datenauswertung. "Wenn Olivin noch vorhanden ist, kann kaum Wasser
im Spiel gewesen sein, sonst wäre er schon verwittert." Später spürte das
Mini-Spektrometer dann in Meridiani Planum das Mineral Jarosit und im
Gusev-Krater das Mineral Goethit auf. "Beide benötigen Wasser zu ihrer Bildung,
das heißt an beiden Landeplätzen muss ganz früher reichlich Wasser vorhanden
gewesen sein, um diese Sedimente zu bilden." Ganz früher heißt vor etwa 3 bis
vier Milliarden Jahren.
Eigentlich war das Ende der beiden Rover noch im Laufe des Jahres 2004
erwartet worden. Die NASA-Ingenieure rechneten damit, dass die Sonnenkollektoren
mit Staub bedeckt würden und dass während des Mars-Winters nicht mehr genügend
Energie für den Betrieb zur Verfügung stehen würde. Die so genannte
Primärmission war nach drei Monaten beendet. Mittlerweile befindet sich das
Projekt in seiner dritten Verlängerung.
"Spirit und Opportunity
haben sämtliche Erwartungen im Hinblick auf ihre Lebensdauer und ihre
Entdeckungen auf dem Mars übertroffen", teilte das Jet Propulsion Laboratory
in Pasadena mit. "Und die beiden Rover sind in einem guten Zustand, um weiterhin
vielleicht noch mehr großartige Erkenntnisse zu liefern."
Opportunity zum Beispiel soll als nächstes einen großen Krater in noch
etwa drei Kilometern Entfernung ansteuern. "Wir erhoffen uns davon einen
Einblick in tiefere Schichten des Mars-Gesteins", erklärte Klingelhöfer. Auch
bei Spirit wird die nächste Fahrt spannend werden. "Spirit hat
einen Hügel erklommen und wir sehen jetzt auf der anderen Seite merkwürdige
Strukturen. Die Fahrt dorthin führt nun bergab, das ist nicht so einfach wie
bergauf." Nach den derzeitigen Planungen der NASA sollen die beiden Rover
zumindest noch bis September 2006 unterwegs sein und die Marsoberfläche
untersuchen. Doch zunächst gilt es, auch den bevorstehenden zweiten Winter gut
zu überstehen.
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