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.