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MARS SCIENCE LABORATORY
Gespanntes Warten auf Beginn der Mission
Redaktion / Pressemitteilungen der Universität Kiel und des MPS
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7. August 2012

Die geglückte Landung des Marsrovers Curiosity feierte man gestern nicht nur in den USA, sondern auch in Deutschland, wo zahlreiche Wissenschaftler an verschiedenen Experimenten an Bord des Rovers beteiligt sind. Sie können es nun kaum erwarten, mit der Erforschung des Gale-Kraters zu beginnen, werden sich aber noch ein wenig gedulden müssen.

MAHLI-Bild

Die erste Farbaufnahme von Curiosity. Im Hintergrund ist der nördliche Rand des Gale-Kraters zu sehen. Das Bild entstand mit dem Mars Hand Lens Imager (MAHLI), der am Roboterarm des Rovers angebracht ist. Der Staubschutz der Kamera wurde noch nicht entfernt, weshalb das Bild verschwommen wirkt.   Foto: NASA / JPL-Caltech / Malin Space Science Systems [Großansicht]

Mit der gestrigen Landung des Marsrovers Curiosity im Gale-Krater des Mars beginnt eine neue Ära der Marsforschung. Mit einem Gewicht von 900 Kilogramm und zehn wissenschaftlichen Instrumenten an Bord ist Curiosity nicht nur das größte, sondern auch das leistungsfähigste wissenschaftliche Labor, das jemals unseren Nachbarplaneten erforscht hat. Zu den Wissenschaftlern, die an der Mission Mars Science Laboratory der amerikanischen Weltraumagentur NASA teilnehmen, zählen auch Forscher aus Deutschland, etwa vom Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung (MPS) im niedersächsischen Katlenburg-Lindau oder von der Universität Kiel. Die MPS-Wissenschaftler wollen dem roten Planeten in zweifacher Hinsicht auf den Grund gehen: Neben der Suche nach organischen Verbindungen im Marsboden, interessieren sie sich vor allem für Zusammensetzung und Beschaffenheit des Gesteins. Die Kieler Forscher interessieren sich für die Strahlenbelastung auf der Marsoberfläche.

Der Mars ist der meistbesuchte Planet in unserem Sonnensystem: Seit den Landepionieren Viking 1 und 2, die 1975 im roten Marssand aufsetzten, haben vier weitere Raumsonden Daten von der Oberfläche des Planeten zur Erde gefunkt. Derzeit befinden sich drei funktionsfähige Satelliten in der Mars-Umlaufbahn. Dennoch birgt unser Nachbarplanet noch immer zahlreiche Rätsel: Enthält der Marsboden kohlenstoffhaltige organische Substanzen, die gemeinhin als Grundbausteine des Lebens gelten? Gibt es gar Hinweise auf bakterielle Aktivitäten? Welche Prozesse haben das heutige Gesicht des Mars geformt? Und welche Rolle spielte dabei das Wasser, das einst in gewaltigen Flussbetten über den Planeten floss und stellenweise noch heute als Eis im Boden schlummert?

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"Der Gale-Krater ist ein perfekter Ausgangspunkt, um diesen Fragen nachzugehen", urteilt Dr. Walter Goetz vom MPS, der als Mitglied des Wissenschaftsteams an der Mission teilnimmt. Der Krater mit einem Durchmesser von 154 Kilometern, der auf der südlichen Halbkugel ganz in der Nähe des Äquators liegt, entstand vor mehr als 3 Milliarden Jahren bei einem Meteoriteneinschlag. Vor allem die Schichtstruktur des hohen Berges in der Kratermitte erlaubt Einblicke in vergangene Epochen der Marsevolution. Aufnahmen aus dem Orbit zeigen zudem Anzeichen für Erosion im unteren Teil des Berges.

"Form und Mineralogie des Berges (soweit von Orbit-Daten bekannt) legen nahe, dass flüssiges Wasser die Strukturen, die wir heute sehen, mitgeprägt hat", so Goetz. Goetz wird in erster Linie Messdaten der Kamera Mars Hand Lens Imager (MAHLI) nutzen. Das Instrument, das eine Auflösung von 20-30 Mikometern pro Pixel bietet, ermöglicht es dem Geologen, einzelne Sandkörner des Marsbodens unter die Lupe zu nehmen. Mit MAHLI wurde auch schon das erste Farbbild von der Landestelle gemacht, das den Kraterrand des Gale-Kraters im Hintergrund zeigt.

"Größe, Form, Farbe und mineralogischer Zusammensetzung der Partikel lassen Rückschlüsse zu, wie sich das Terrain in den vergangenen Milliarden Jahren entwickelt hat - etwa ob die Teilchen an Ort und Stelle gebildet wurden oder ob Wind sie in den Gale-Krater transportierte", erklärt der Wissenschaftler, der die Mission in den nächsten drei Monaten am Jet Propulsion Laboratory (JPL) in Pasadena (Kalifornien), dem Sitz des Kontrollzentrums der Mission, begleiten wird.

Ergänzend setzt der MPS-Wissenschaftler auf Messdaten des Spektrometers Chemistry and Mineralogy (CheMin), das die Bodenproben mit Hilfe von Röntgenstrahlung untersucht. "Das Wissenschaftsteam in Pasadena wird die Daten aller Instrumente täglich sichten, um dann die Route des Rovers für den nächsten Tag zu bestimmen", beschreibt Goetz die Aufgaben des Teams während der Mission.

Vom MPS aus unterstützt zudem Dr. Fred Goesmann die Mission. Der Physiker ist als Wissenschaftler am Instrument Sample Analysis at Mars (SAM) beteiligt. "SAM ist kein einzelnes Instrument, sondern vielmehr ein komplexes, automatisiertes Labor", beschreibt der Forscher. Eine ausgeklügelte Abfolge von Sieben, Öfen, Spektrometern und weiteren Messgeräten erlaubt es, Gas- und Bodenproben umfassend zu analysieren. Hauptaufgabe des 38 Kilogramm schweren Komplexes ist es dabei, nach organischen Verbindungen zu suchen. "Sollte es einst Leben auf dem Mars gegeben haben, müsste es Spuren dieser Art hinterlassen haben", erklärt Goesmann.

Das Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung war seit 1996 an fünf Marsmissionen der amerikanischen und europäischen Weltraumbehörden beteiligt. Vor vier Jahren etwa spielte das Institut eine maßgebliche Rolle bei der Landemission Phoenix der NASA. Die Kamera an Bord, der erstmals Aufnahmen gefrorenen Wasers im Marsboden gelangen, hatten Wissenschaftler und Ingenieure des MPS entwickelt und gebaut. Für die geplante Mission ExoMars der ESA entwickeln Wissenschaftler des MPS derzeit ein Instrument, dass organische Moleküle auf der Marsoberfläche untersuchen soll.

Auch an der Universität Kiel verfolgte man gestern Morgen gebannt die Übertragung aus dem Kontrollzentrum in Amerika. "Wir sind begeistert, dass diese hoch komplizierte Landung erfolgreich war", freute sich Professor Robert Wimmer-Schweingruber vom Institut für Experimentelle und Angewandte Physik der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU), dessen Arbeitsgruppe den Sensorkopf für das Strahlenmessgerät an Bord des Marsrovers entwickelt hat. Fast 500 Gäste waren der Einladung der beteiligten Physikerinnen und Physiker zu der frühmorgendlichen Landeveranstaltung "Wake up on Mars" gefolgt und hatten das Ereignis live verfolgt.

"Jetzt geht es für uns erst richtig los", blickt Wimmer-Schweingruber voraus. Nach der erfolgreichen Landung erhalten die Kieler Forscherinnen und Forscher nun endlich Strahlenmessdaten von der Marsoberfläche. Damit wollen sie herausfinden, welcher Strahlenbelastung Astronauten auf dem Mars ausgesetzt wären. Dieses Wissen ist für eine zukünftige, bemannte Mars-Mission wichtig. Die Sensoreinheit des Instruments Radiation Assessment Detector (RAD) wurde gemeinsam vom Institut für Angewandte und Experimentelle Physik der CAU in Kiel und dem Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin des DLR in Köln entwickelt und durch das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) gefördert.

Bis die eigentliche Mission von Curioisty beginnen kann, werden allerdings noch einige Wochen vergehen: Im Gale-Krater des Mars werden die einzelnen Komponenten des Rovers in den kommenden Tagen nach und nach aktiviert. Priorität hat dabei zuerst das Ausrichten der Antenne, um zur Kommunikation mit der Erde nicht mehr auf Überflüge anderer Marssonden angewiesen zu sein. Morgen soll dann der Mast mit dem Hauptkamerasystem ausgefahren werden, so dass eventuell bereits Ende der Woche erste hochaufgelöste Farbbilder der Landestelle vorliegen. Über den Fortgang der Inbetriebnahme berichten wir täglich aktuell in unserem Missionslog.

Forum
Deutsche Forscher an Curiosity-Mission beteiligt. Diskutieren Sie mit anderen Lesern im astronews.com Forum.
siehe auch
Mars Science Laboratory: Curiosity sicher im Gale-Krater gelandet - 6. August 2012
Mars Science Laboratory: Nächstes Ziel: Landung im Gale-Krater - 3. August 2012
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
Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung
Christian-Albrechts-Universität Kiel
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