Im Rahmen seiner Untersuchung der Region Kimberley setzt der Marsrover Curiosity mittlerweile auch einen Gesteinsbohrer ein. Die dabei in den nächsten Tagen zu entnehmenden Bodenproben werden weitere Erkenntnisse über die geologische Geschichte unseres äußeren Nachbarplaneten liefern.
Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: JPL.
(Bild: NASA, JPL-Caltech, Malin Space Science Systems)
Erst vor wenigen Tagen erreichte der von der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA betriebene Marsrover Curiosity eine Stelle im Bereich der Bodenformation „The Kimberley“, an der in den kommenden Wochen ausführliche Untersuchungen vorgesehen sind. Nach dem Abschluss diverser Arbeiten während der letzten Tage, welche der Vorbereitung dieser Analysen dienten, wurde jetzt mit der Durchführung einer weiteren Bohrung begonnen, in deren Rahmen letztendlich Material von der Marsoberfläche entnommen und anschließend durch die wissenschaftlichen Instrumenten des Rovers eingehend untersucht werden soll.
Nach der Auswahl des exakten Ortes für die anstehende Bohrung wurde dieser Bereich in den letzten Tagen zunächst mit der MAHLI-Kamera, dem APX-Spektrometer und der ChemCam eingehend untersucht.
Anschließend kam am 26. April 2014 das „Dust Removal Tool“ zum Einsatz. Hierbei handelt es sich um eine spezielle Bürste, mit der die von Curiosity zu untersuchenden Gesteinsformationen von der obersten Staubschicht befreit werden können. Eine solche Staubschicht, welche unter Umständen seit Jahrmillionen den auftretenden Umweltbedingungen – einschließlich der einfallenden Strahlung – ausgesetzt war, kann die Messergebnisse der anderen Instrumente verfälschen.
„An der ‚gebürsteten‘ Stelle erkennen wir, dass das dort freigelegte Gestein sehr feinkörnig ist und über eine dunklere Färbung als die eigentliche Oberfläche verfügt“, so Melissa Rice vom California Institute of Technology vom wissenschaftlichen Team der Curiosity-Mission. „Einige Stellen des untersuchten Felsens sind anscheinend wiederstandsfähiger gegenüber der örtlich auftretenden Erosion als andere Bereiche.“
Da die ausgewählte Region sowohl den wissenschaftlichen als auch den technischen Anforderungen für eine durchzuführende Bohrung entsprach, wurde an dieser mit dem Namen „Windjana“ belegten Stelle am 29. April der erste Schritt einer weiteren Bohrung durchgeführt.
Wann kann beziehungsweise soll das Bohrsystem zum Einsatz kommen?
Vor dem Einsatz des Bohrsystems von Curiosity muss zunächst bestätigt sein, dass dabei verschiedenen technische und wissenschaftliche Grundvoraussetzungen erfüllt sind. Aus technischer Sicht betrifft dies in erster Linie die aktuell gegebene ‚Standfestigkeit‘ des Rovers und dessen Ausrichtung zu dem angepeilten Ziel.
(Bild: NASA, JPL-Caltech, Malin Space Science Systems)
Curiosity muss über einen ‚festen Stand‘ verfügen – keines der sechs Räder des Rovers darf zum Beispiel zuvor auf der Kante eines größeren Steins zum Stillstand gekommen sein, was eventuell zu einem ‚Abrutschen‘ der Rovers führten könnte – und alle sechs Räder müssen über festen Bodenkontakt verfügen, damit der Rover während einer Bohrung nicht ins Rutschen gerät.
Durch das für den Einsatz des Bohrsystems notwendige Entfalten des Instrumentenarmes erfolgt automatisch eine Gewichtsverlagerung des Rovers, was unter bestimmten Umständen dazu führen könnte, dass der Rover im Rahmen dieses Manövers aufgrund eines unebenen oder ’nicht standsicheren‘ Untergrundes ins Rutschen gerät. Dieses definitiv unerwünschte Szenario kann zum Beispiel dann eintreten, wenn eines der sechs Räder des Rovers auf der Kante eines größeren Steins zum Stehen gekommen ist oder der Boden mehr oder weniger stark geneigt und zudem von einer Sandschicht bedeckt wird.
Um die Möglichkeit eines „Wegrutschens“ des Rovers und eines eventuell dadurch bedingten Bodenkontaktes der Instrumente ausschließen zu können wurde in den letzten Tagen durch die Auswertung verschiedener telemetrischer Daten – welchen Schlupf wiesen die Räder aufgrund eines lockeren Untergrundes während der letzten Fahrt auf – und weiterer Fotoaufnahmen – speziell die MAHLI-Kamera wurde hierbei eingesetzt, um die Räder und den Untergrund abzubilden – die gegenwärtige „Standfestigkeit“ des Rovers ermittelt. Ein solches Abrutschen könnte zu ernsthaften Beschädigungen des Bohrsystems oder gar des gesamten Instrumentenarmes führen.
Außerdem darf die angepeilte Bohrzone keine zu große Neigung in Bezug auf die Marsoberfläche aufweisen. Das Probenentnahmesystem ist von seinem mechanischen Aufbau her so ausgelegt, dass Bohrungen auf einem ebenen Untergrund bis hin zu einer Hanglage mit bis zu 20 Grad Neigung durchgeführt werden können.
Parallel dazu muss das angepeilte Bohrziel auch aus wissenschaftlicher Sicht interessant erscheinen und dabei den Zielen der Mission genügen. Bei diesen Missionszielen handelt es sich in erster Linie um die Suche nach Anzeichen für früher vorhandenes Wasser und die Klärung der Frage, ob eine solche früher einmal „feuchte Umgebung“ Bedingungen lieferte, welche die Entstehung von einfachen Lebensformen ermöglicht haben könnte.
Die beiden zuvor von Curiosity durchgeführten Bohrungen hatten zwei Objekte zum Ziel, welche aus Tongestein bestanden. Tonminerale bilden sich bei nahezu neutralen pH-Werten. Ihr Vorhandensein im Bereich des Gale-Kraters wird als ein ziemlich eindeutiger Hinweis darauf interpretiert, dass sich in diesem Bereich der Marsoberfläche einstmals pH-neutrales Wasser befunden haben muss – und dies über einen auch in geologischen Zusammenhängen betrachtet längeren Zeitraum. Eine solche Umgebung könnte in der Vergangenheit unter bestimmten Umständen die Entstehung von primitiven Lebensformen auf dem Mars begünstigt haben.
Bei der jetzt für die nächste Bohrung ausgesuchten Stelle, welche den Namen „Windjana“ erhielt, handelt es sich dagegen um eine Formation aus Sandstein. Eines der Ziele der jetzigen Analysen besteht in der Untersuchung des Materials, welches die einzelnen Sandkörner „zementiert“ hat und in der Beantwortung der Frage, wie und unter welchen Umweltbedingungen sich aus ehemals lockeren Sandkörnern der Sandstein gebildet hat. Ein besonderer Schwerpunkt dürfte hierbei erneut die Entschlüsselung der Frage einnehmen, welche Rolle dabei das Wasser spielte.
Die Entschlüsselung der Mineralogie von „Windjana“ wird letztendlich dabei helfen, die umfassenden Prozesse näher zu verstehen, welche vor Jahrmilliarden im Bereich des Gale-Kraters abliefen und dabei zu einer Veränderung der dortigen Oberfläche führten. Als ein erster Schritt hierfür setzte Curiosity am 29. April seinen Gesteinsbohrer dazu ein, um eine etwa zwei Zentimeter in die Tiefe führende Bohrung auszuführen. In den kommenden Tagen wird der Rover dann das volle Potential seines Bohrsystems ausschöpfen und eine bis zu sechs Zentimeter tiefe Bohrung durchführen.
Bis zum heutigen Tag, dem „Sol“ 617 seiner Mission, hat der Marsrover Curiosity mit seinen Kamerasystemen 144.620 Bilder aufgenommen und an das Roverkontrollzentrum des Jet Propulsion Laboratory (JPL) in Pasadena/Kalifornien übermittelt. Diese Aufnahmen sind für die interessierte Öffentlichkeit auf einer speziellen Internetseite des JPL einsehbar.
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