Was Forscher auf dem Roten Planeten fanden

Expedition zum Mars

Der Mars-Erkundungs-Rover bereitet Messungen an einem Stein vor. Sein beweglicher Arm trägt ein Werkzeug zum Abschleifen von Gesteinsproben sowie drei Instrumente, um die Proben genauer zu studieren. Bild vergrößern
Der Mars-Erkundungs-Rover bereitet Messungen an einem Stein vor. Sein beweglicher Arm trägt ein Werkzeug zum Abschleifen von Gesteinsproben sowie drei Instrumente, um die Proben genauer zu studieren.

Am 4. Januar 2004 landete der Rover Spirit erfolgreich im Krater Gusev auf dem Mars, sein Kollege Opportunity kam drei Wochen später am 25. Januar in der Ebene Meridiani in einem kleinen Krater zum Stehen. Mitte 2003 hatte die NASA die beiden Spürnasen im Rahmen der Mission Mars Exploration Rovers zum Roten Planeten geschickt. Ihre Aufgabe: eine Gesteinsanalyse vor Ort. „Wir hatten Tausende von Bildern von der Marsoberfläche“, sagt Johannes Brückner vom Max-Planck-Institut für Chemie in Mainz, „aber wir wussten nicht, auf welches Material wir schauen.“ Mitarbeiter der Abteilung Kosmochemie haben das APXS, das Alpha-Röntgen-Spektrometer (engl. Alpha Particle X-Ray Spectrometer) für die chemische Analyse von Gesteinen entwickelt und gebaut. Es ist zusammen mit einem von der Universität Mainz entwickelten Mössbauer-Spektrometer(für mineralogische Analysen), einer amerikanischen Mikroskopkamera und einem Gesteinsschleifer an dem beweglichen Arm der beiden mobilen Feldgeologen montiert.

Diese Rover sind nun selbstständig auf dem Mars unterwegs, denn für eine direkte Steuerung von der Erde aus ist die Laufzeit der Radiosignale zu lang. Also bekommen Spirit und Opportunity die ausgewählten Probenstellen von der Kontrollstation auf der Erde angezeigt. Am Ziel angekommen schicken sie Fotos zur Berichterstattung zur Erde zurück. Befindet sich eine interessante Probe im Arbeitsbereich des Arms, werden die Instrumente von der Bodenstation aus in Position gebracht, um die Messungen durchzuführen. Am 5. Januar, einen Tag nach der Landung von Spirit, führten die Wissenschaftler zum ersten Mal einen Funktionstest durch. Um 8:22 Uhr MEZ wurde das erste Spektrum im NASA-Kontrollzentrum in Pasadena, Kalifornien, empfangen. Da der Instrumentenarm noch eingefahren war, sah das APXS nur Marsatmosphäre. Das gemessene Röntgenspektrum lieferte nichts wirklich Neues – die Zusammensetzung der Marsatmosphäre war den Forschern schon bekannt –, aber es belegte: Das APXS hat die lange Reise gut überstanden und arbeitet einwandfrei auf der Marsoberfläche!

Heftige, periodisch auftretende Staubstürme sorgen auf dem Mars für weite Transportwege und eine gute Durchmischung der Stäube. Alle Oberflächen, Steine und Böden sind daher von einer dünnen Staubschicht bedeckt. Auch die erste Staubmessung des APXS auf Rover Opportunity nach der Landung im Krater Eagle zeigte in der chemischen Zusammensetzung keine großen Unterschiede zu anderen Landestellen; die Messungen seines Zwillingsbruders Spirit im Gusev-Krater auf der gegenüberliegenden Äquatorseite lieferten sehr ähnliche Werte: Die Röntgenspektren zeigen die charakteristischen Linien aller wesentlichen gesteinsbildenden Elemente (Natrium, Magnesium, Aluminium, Silizium, Kalium, Kalzium, Titan und Eisen) sowie die für Marssand charakteristischen Linien von Schwefel und Chlor.

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