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Mars-Mission „Sind wir allein im Universum?“

Wissenschaftler feiern die Landung des Rovers Curiosity auf dem Mars – und hoffen auf spektakuläre Funde im roten Sand. Denn selbst das Leben auf der Erde könnte ursprünglich vom Mars stammen.

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Cornelis Leendert van der Pols

Der Arbeitstag  von Cornelis Leendert van der Pols beginnt an diesem Montagmorgen in aller Herrgottsfrühe. Um kurz nach vier kriecht der Raumschiff-Steueringenieur aus dem Bett, setzt sich seine übergroße Bill-Gates-Brille auf die Nase, streift ein graues Jackett über und macht sich auf zum Satellitenkontrollzentrum der Europäischen Weltraumagentur Esa, gleich hinter dem Darmstädter Hauptbahnhof.

Van der Pols ist dafür verantwortlich, dass der Esa-Satellit Mars Express jederzeit genug Strom  hat. Und heute wird das besonders wichtig sein. Denn die Sonde der Europäer soll mit ihren Antennen die Landung des Mars Science Laboratory überwachen - der bisher ambitioniertesten Marsmission der US-Raumfahrtbehörde Nasa: 2,5 Milliarden Dollar teuer, 900 Kilogramm schwer.

Curiosity kommt in die Jahre
März 2017Curiosity hat inzwischen deutliche Abnutzungsspuren. Ein Routine-Check der Reifen im März zeigt, dass es am linken mittleren Reifen zwei Brüche der sogenannten Stege im Profil gibt. Der Rover hat während seiner Reise über den Roten Planeten inzwischen etwa 16 Kilometer zurückgelegt. Curiosity-Projektmanager Jim Erickson sagte, alle sechs Reifen hätten trotz der sichtbaren Schäden noch genug Lebenszeit, um den Rover zu allen geplanten Orten zu bringen. Die regelmäßige Überwachung der Reifen wurde eingeführt, nachdem die Forscher im Jahr 2013 deutlich mehr Dellen und Löcher in den Rädern entdeckt hatten, als erwartet worden war. Tests auf der Erde hatten gezeigt, dass der Bruch von drei Stegen zeigt, dass etwa 60 Prozent der Lebenserwartung des Reifens erreicht sind. Curiosity hat aber bereits deutlich mehr als diesen Anteil an der geplanten Strecke zurückgelegt. Quelle: NASA/JPL-Caltech/MSSS
US-Präsident Barack Obama verlässt das Weiße Haus - und auch Curiosity verabschiedet sich. Quelle: Screenshot
Mars: Curiosity untersucht Meteoriten Quelle: NASA, JPL-Caltech, LANL, CNES, IRAP, LPGNantes, CNRS, IAS, MSSS
September 2016Die Kuppen und herausstehenden Felsen aus Schichtgestein am Mount Sharp entstanden wohl aus von Wind abgelagertem Sand. Sie erinnern stark an Wüstenlandschaften auf der Erde, etwa im Grand Canyon oder dem Monument Valley. Quelle: NASA
September 2016Der Rover sendet neue Fotos vom Mars: Im Hintergrund der Aufnahme ist der Rand des Gale-Kraters zu sehen, in dem Curiosity seit 2012 aktiv ist. Geologisch ist die Region besonders interessant, da sie die Untersuchung zahlreicher Gesteinsschichten ermöglicht. Der etwa fünf Kilometer hohe Mount Sharp liegt in der Mitte des Gale-Kraters. Quelle: NASA
Juli 2016Curiosity kann jetzt seine eigenen Ziele für die Laser-Analyse auswählen. Bisher wurden diese von der Erde aus anhand von Fotos ausgewählt. Die Wissenschaftler auf der Erde werden dadurch aber nicht ersetzt: Die neue Funktion soll vor allem dann zum Einsatz kommen, wenn die Nasa-Forscher anderweitig beschäftigt sind. Curiosity sendet auch nicht ständig Bilder, sondern am Ende seiner Wegstrecken. Bisher könnten wichtige Objekte auf Fahrten daher übersehen worden sein. Quelle: NASA
Curiosity: Mars hatte wahrscheinlich einst eine sauerstoffreiche Atmosphäre Quelle: dpa

An diesem Sommermorgen entscheidet sich, ob der Rover Curiosity in den nächsten Jahren auf die Suche nach Spuren von Leben auf dem Mars gehen wird - oder bei der Landung zu einem Klumpen Elektroschrott verdampft. Binnen Sekunden wären mehr als zehn Jahre Arbeit von dutzenden Ingenieuren vernichtet. Satelliten-Pilot van der Pols, der mit seinen US-Kollegen mitfiebert, sähe das Unglück kurze Zeit später in nüchternen Zahlenkolonnen und Kurvendiagrammen auf seinem Bildschirm.

Während sich dutzende Journalisten an seinem Schreibtisch vorbeischieben, Kameras klicken und Filmlampen aufleuchten, schießt 288 Millionen Kilometer entfernt die Nasa-Raumsonde mit 20000 Stundenkilometern auf die Marsatmosphäre zu. Was nun folgt, ist eines der härtesten Landemanöver der Menschheit - Nasa-Experten nennen es die „sieben Minuten des Terrors“.

Die Geschichte der Mars-Missionen

Elf Kilometer über der Oberfläche des Planeten öffnet die Sonde einen Fallschirm, der sie auf 300 Stundenkilometer abbremst. Dabei wirken Kräfte auf die Raumsonde, die kein Mensch überleben würde. In eineinhalb Kilometern Höhe lösen Sprengkapseln den Fallschirm und ein so genannter Skycrane, eine Raketendüsenplattform, bremst den Anflug weiter ab, während darunter der Marsrover an einem Seil abgelassen wird. Wenige Sekunden später setzt das Fahrzeug auf dem Sandboden auf und kappt die Verbindung zu seinem fliegenden Kran. So lautet der Plan.

Rollendes Superlabor

Mitarbeiter beobachtet die Landung des Mars Science Laboratory Quelle: Presse

In Darmstadt bekommen die Raumfahrtexperten und Journalisten erst 14 Minuten später mit, ob alles geklappt hat. Solange brauchen die Funksignale vom Mars zur Erde. Es ist eine aufreibende Viertelstunde, auch für die Esa-Wissenschaftler. Die Landetechnik ist völlig neu - und so kompliziert, dass nicht der kleinste Fehler passieren darf.

„Skycrane gestartet“, tönt es um kurz nach halb acht plötzlich aus dem Nasa-Kontrollzentrum, das per Videoverbindung auf einem Bildschirm in Darmstadt zugeschaltet ist. Applaus brandet auf: Eines der wichtigsten Landemanöver hat funktioniert. Dann Sekunden der Ruhe - und endlich die Erfolgsmeldung: „Touchdown completed“ - Curiosity ist sicher gelandet.

Esa-Missionsbetriebsleiter Manfred Warhaut ballt die Fäuste zu einer Siegesgeste, Thomas Reiter, Direktor für bemannte Raumfahrt bei der Esa, der sich eben noch vor Anspannung auf die Unterlippe gebissen hat, lacht erleichtert auf.

Und dann bricht großer Jubel aus: Curiosity sendet das erste Foto vom Mars zur Erde. Im Kontrollzentrums in den USA fallen sich die Mitarbeiter derart ausgelassen in die Arme, dass man sich bald fragen muss, ob überhaupt noch jemand die Instrumente bedient.

Die spektakulären Mars-Bilder
Mars-Ansicht Quelle: AP
NASA-Chef Charles Bolden glaubt fest an die Existenz außerirdischen Lebens. „Wir hoffen wirklich, Leben auf dem Mars zu entdecken“, sagte der Administrator der US-Luft- und Raumfahrtbehörde der „Berliner Zeitung“. Immerhin sei belegt, dass es die Voraussetzungen für Leben, zum Beispiel Wasser, auf dem Mars gebe. Er habe zwar als Astronaut noch nie einen Alien gesehen. „Trotzdem glaube ich fest daran, dass es außerirdisches Leben gibt - vor allem angesichts der unendlichen Größe des Universums, in dessen Tiefe wir nicht ansatzweise vorgedrungen sind“, sagte Bolden. Erkenntnisse darüber soll vor allem der Rover "Curiosity" bringen, der am 6. August auf dem Mars landete. Dies ist eine der ersten Aufnahmen des Rovers. Quelle: dpa
Dieses Bild hat die Sonde Mars Reconnaissance Orbiter aufgenommen, es zeigt "Curiosity" am Landefallschirm etwa 16 Meter vor der Oberfläche. Quelle: REUTERS
Hier sieht man sein wesentliches Ziel: den Mount Sharp, wo das Fahrzeug nach Spuren von Leben suchen soll. Quelle: REUTERS
„Curiosity“ hat auch deutsche Technik an Bord: Das Messgerät „Made in Kiel“ ist etwas kleiner als ein Schuhkarton und nur gut anderthalb Kilo schwer. Der sogenannte Radiation Assessment Detector verbraucht weniger Strom als eine Energiesparlampe, seine Aufgabe: Verschiedene Arten von Strahlen zu messen. Die Kieler Universität habe nun eine Außenstelle auf dem Mars, freute sich der Dekan der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät, Prof. Wolfgang J. Duschl. Quelle: REUTERS
NASA-Testfahrzeug Quelle: rtr
Panoramabild Mars Opportunity Quelle: NASA

Dabei ist auf dem winzigen Schwarz-Weiß-Foto kaum etwas zu erkennen. Erst das zweite Bild zeigt allerlei Marsgestein, den Schatten des Rovers und eine gleißende Sonne am Marshimmel. „Das ist unglaublich“, ruft einer der Amerikaner, „man sieht bis zum Horizont.“Dieses Bild, hoffen die Forscher, soll der Auftakt werden zur Erkundung einer neuen Welt.

Denn im Vergleich zu den drei vorherigen Marsrovern der Nasa ist Curiosity ein rollendes Superlabor. Es soll der Wissenschaft viel tiefere Blicke in die Entstehungsgeschichte des Mars, der Erde und des Lebens im Universum gewähren. Zwei Jahre soll es unterwegs sein, 20 Kilometer zurücklegen – und unzählige Gigabyte an Daten zur Erde funken.

Die Technik des Marsrovers "Curiosity"

In den Stunden nach der Landung sind die Nasa-Wissenschaftler damit beschäftigt, nahezu ein Dutzend wissenschaftlicher Geräte in Gang zu setzen, darunter hochauflösende Kameras, eine Miniatur-Wetterstation, ein Bodenproben-Analyselabor, ein Strahlenmessgerät und einen Laser, der bis zu sieben Meter entfernte Steine zum Qualmen bringt, um mit einem Spektrometer in den aufsteigenden Gasen die Materialzusammensetzung zu erfassen.

Zusammen können die Instrumente Geologen darüber aufklären, woraus der rote Planet im Einzelnen besteht. Vor allem aber sollen sie nach Wasserstoff, Stickstoff, Sauerstoff, Kohlenstoff, Phosphor und Schwefel Ausschau halten – den Grundbausteinen des Lebens. Treffen sie in der richtigen Zusammensetzung auf, wäre es ein Hinweis darauf, dass es auf dem Mars Leben gegeben hat – oder sogar heute noch gibt.

„Der Mars kann eine entscheidende Frage beantworten“

Nasa Californien Quelle: dapd

Viele Planetenforscher halten das inzwischen für wahrscheinlich. Schließlich haben sie in großen Mengen eines der wichtigsten Elemente allen bekannten Lebens gefunden: Wasser. Die Sonde Mars Express, die van der Pols und seine Kollegen von Darmstadt aus steuern, hat mittels Radarmessungen am Mars-Südpol kilometerdicke Wassereisschichten gefunden, die sich über eine Fläche von der Größe Europas ausbreiten.

Dass bestimmte Kleinstlebewesen auch in gefrorenem Wasser überleben können, haben Biologen schon auf der Erde herausgefunden. Vielleicht aber gibt es auf dem Mars sogar flüssiges Wasser. Darauf deuten plötzlich auftretende Erosionsspuren an Kraterrändern hin, die Forscher auf Luftaufnahmen der US-Raumsonde Mars Reconnaissance Orbiter entdeckt haben. Möglicherweise schmilzt im Sommer Eis und rinnt die Kraterwände herab. Dafür muss das Wasser aber sehr salzhaltig sein, da es sonst in der kalten Atmosphäre des Mars gefroren bleiben würde.

Vor Millionen Jahren sah der Mars der Erde vielleicht gar nicht unähnlich – das wollen Forscher jedenfalls aufgrund geologischer Strukturen nachweisen. Mark McCaughrean, Astrophysiker der Esa, hält es für möglich, dass die Nordhalbkugel des Mars von einem riesigen Ozean überzogen war. Im Untersuchungsgebiet von Curiosity gebe es zudem Hinweise auf einstige Flüsse.

Sie sollen sich in den so genannten Gale-Krater ergossen haben – einer 154 Kilometer breiten Vertiefung in der Marsoberfläche, die die Nasa nach langer Diskussion als Landeplatz für Curiosity ausgewählt hat. In der Mitte des Kraters erhebt sich Aeolis Mons, ein 5,5 Kilometer hoher Berg, an dessen Rändern sich über viele Millionen Jahren Sedimente gebildet haben. Hat der Rover genug Energie, könnte er den gesamten Berg erklimmen – und Stück für Stück die geologische und klimatische Entwicklung des Mars rekonstruieren.

Von oben böte sich dem Roboter ein faszinierendes Panorama der gesamten Umgebung. Eine Vorstellung, der Esa-Manager Reiter schon von einer bemannten Marsmission träumen lässt. „In zwei bis drei Jahrzehnten könnte es soweit sein“, sagt er. Zuerst aber wollen die Europäer eine Sonde zum Nachbarplaneten schicken, die erstmals Marsgestein zur Erde zurückbringt.

In Arbeit
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„Wenn wir Leben auf dem Mars finden, wäre das eine Sensation“, sagt Esa-Raumfahrtchef Reiter. Denn das könnte bedeuten, dass etwa Bakterien, in Meteoriten eingeschlossen, den Flug durchs All von einem Planeten zum anderen überstehen. Das Leben auf der Erde wäre dann vielleicht ursprünglich auf dem Mars entstanden.

Mehr noch: Fänden sich bisher unbekannte Organismen oder deren Fossilien auf dem Mars, könnte das der Beweis dafür sein, dass sich Leben unter günstigen Umständen überall im Weltall entwickeln kann. „Der Mars kann eine entscheidende Frage beantworten“, sagt Mark McCaughrean, Astrophysiker der Esa: „Sind wir allein im Universum?“

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