Der Rover Curiosity ist mittlerweile seit 669 Tagen – dies entspricht exakt einem Marsjahr – auf der Marsoberfläche aktiv. Dies markiert zugleich auch das Ende der Primärmission für den Rover, dessen Mission ursprünglich für die Dauer von einem Marsjahr ausgelegt war. Allerdings hatte sich die NASA erwartungsgemäß bereits vor längerer Zeit dazu entschlossen, diese bisher überaus erfolgreich verlaufene Mission auch weiterhin fortzusetzen. Sollten keine unvorhergesehenen technischen Probleme auftreten, so dürfen wir in den kommenden Monaten und Jahren auch weiterhin auf faszinierende Bilder und Messergebnisse von unserem Nachbarplaneten gespannt sein.
Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: JPL, USGS.
(Bild: NASA, JPL-Caltech, Malin Space Science Systems)
Heute vor 687 Tagen – dies entspricht 669 “Sols” auf dem Mars beziehungsweise genau einem Marsjahr – erfolgte die Landung des von der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA betriebenen Marsrovers Curiosity. Bereits kurz darauf begann der Rover damit, die unmittelbare Umgebung seines im Inneren des Gale-Kraters gelegenen Landeplatzes mit den zehn mitgeführten Instrumenten zu untersuchen. Noch während der Inbetriebnahmephase der Instrumente konnten dabei einige der wissenschaftlichen Zielsetzungen, welche die NASA mit dieser Mission verknüpft hat, erfüllt werden.
Bereits Ende September 2012 gaben die an der Mission beteiligten Wissenschaftler bekannt, dass Curiosity offenbar in einem uralten Flussbett gelandet war, in dem vor mehr als 3,5 Milliarden Jahren größere Mengen an Wasser geflossen sind. Die Untersuchung einer am 9. Februar 2013 durch den Gesteinsbohrer des Rovers entnommenen Bodenprobe führte nur wenige Wochen später zu dem historischen Befund, dass unser äußerer Nachbarplanet in der Vergangenheit tatsächlich Umweltbedingungen aufwies, welche die Entstehung von einfachen mikrobiologischen Lebensformen prinzipiell ermöglicht haben könnten.
Das Ziel: Der Zentralberg im Inneren des Kraters
Nach dem Abschluss seiner ersten Untersuchungskampagne in der Region “Glenelg/Yellowknife Bay” begann Curiosity schließlich im Juni 2013 mit der Fahrt zu seinem eigentlichen Ziel – dem im Inneren des Gale-Kraters gelegenen Zentralberg Aeolis Mons. Aufnahmen von verschiedenen Marsorbitern zeigten bereits im Vorfeld der Curiosity-Mission, dass dieser etwa 5.500 Meter hohe Berg über einen ausgeprägten Schichtaufbau verfügt. In den einzelnen Schichten ist – vergleichbar mit den Steilwänden des Grand Canyon im US-Bundesstaat Arizona – die langfristige klimatologische und geologische Geschichte dieser Region der Marsoberfläche enthalten.
Anders als in Bohrkernen liegen diese Informationen dabei offen zutage und sind für Curiosity mehr oder weniger leicht einsehbar. Durch eine langsame, mit ausführlichen Analysen von aus geologischer Sicht interessant erscheinenden Ablagerungen verbundene ‘Besteigung’ des Berges soll diese Geschichte in den kommenden Jahren Schritt für Schritt entschlüsselt werden. Auf diese Weise erhoffen sich die auf die Erforschung des Mars spezialisierten Planetologen Erkenntnisse darüber, wann, wie, warum und in welchem Zeitraum sich das Klima und die Umweltbedingungen auf dem Mars einstmals so dramatisch verändert haben.
(Bild: NASA, JPL-Caltech, University of Arizona)
Auf dem Weg dorthin: Kurze Untersuchungen
Vor dem Erreichen des geplanten ‘Einstiegspunktes’ an der Basis des Aeolis Mons lag allerdings noch eine Strecke von mehr als acht Kilometern vor dem Rover. Auf der dabei vorgesehenen Route hatten die beteiligten Wissenschaftler mehrere Stellen ausgewählt, an denen der Rover jeweils mehrtägige Stopps für ausführlichere wissenschaftliche Untersuchungen einlegen soll.
Das wissenschaftliche Ziel dieser Analysen besteht darin, Informationen über die Geologie des Geländes zu sammeln, welches sich zwischen der Region “Glenelg/Yellowknife Bay” und dem Aeolis Mons befindet. Diese Daten sollen den Wissenschaftlern dabei helfen, die bisher gewonnenen Informationen in einen Kontext zu den Erkenntnissen zu setzen, welche zukünftig bei den geschichteten Gesteinsablagerungen des Zentralberges erlangt werden sollen. Ein spezielles Augenmerk wird dabei auf geologische Strukturen gerichtet, welche offensichtlich durch fließendes Wasser erzeugt beziehungsweise verändert wurden.
Der bisher letzte dieser Wegpunkte, die Region “Kimberley”, wurde am 15. Mai 2014 verlassen. Seitdem hat Curiosity im Rahmen von insgesamt 24 einzelnen Fahrten eine Gesamtstrecke von etwa 1.560 Metern zurückgelegt.
Weite Fahrten in kurzer Abfolge
Die Priorität der an der Mission beteiligten Wissenschaftler und der für die Steuerung von Curiosity verantwortlichen Roverdriver besteht dabei darin, sich möglichst schnell dem vorgesehenen Ankunftspunkt an der Basis des Aeolis Mons zu nähern. Statt die zur Verfügung stehende Zeit und Energie in erster Linie für wissenschaftliche Untersuchungen zu nutzen werden deshalb stattdessen möglichst große Tagesetappen absolviert. Bei einigen der in den letzten Tagen absolvierten Fahrten wurden dann pro Tag auch Strecken von teilweise deutlich mehr als 100 Metern überbrückt.
(Bild: NASA, JPL-Caltech, Malin Space Science Systems)
“Wir können mittlerweile auch längere Fahrten durchführen und dabei das anwenden, was wir zuvor gelernt haben”, so Jim Erickson, der Projektmanager der Curiosity-Mission am Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA in Pasadena/Kalifornien.
Speziell bezieht sich dies auf den aktuellen Zustand der sechs Räder, mit denen der Rover ausgestattet ist. Jedes dieser Räder verfügt über einen Durchmesser von 51 Zentimetern und eine Breite von 40 Zentimetern. Die lediglich 0,75 Millimeter starken Laufflächen dieser Räder, auf denen das gesamte Gewicht des 899 Kilogramm schweren Rovers lastet, bestehen aus einer Aluminiumlegierung und sind mit verschiedenen Querrippen an den Oberseiten und Ringen an den Innenwänden verstärkt.
Bereits im Rahmen der ausführlichen Tests, welche im Vorfeld der Mission auf der Erde durchgeführt wurden, zeigte sich, dass diese Räder bei ihrem Einsatz auf dem Mars nach einer gewissen Zeit verschiedene Beschädigungen wie zum Beispiel Dellen, aber auch Löcher und Risse aufweisen würden. Diese zu erwartenden Beschädigungen wurden von den für die Planung der Mission verantwortlichen Ingenieuren der NASA als für die Mission nicht bedrohlich eingeschätzt. Auch mit erheblich beschädigten Laufflächen, so zum Beispiel Matt Heverly, der Leiter des Roverdriver-Teams, welches für die Steuerung des Rovers verantwortlich ist, wird Curiosity auch weiterhin in der Lage sein, seine Fahrt fortzusetzen.
Und tatsächlich – schon nach wenigen Fahrten über die Marsoberfläche zeigten sich bereits im Jahr 2012 auf den Laufflächen der Räder einzelne Kratzer und Dellen. In der Folgezeit bildeten sich zudem verschiedene Löcher und teilweise mehrere Zentimeter lange Risse. Diese zuletzt vermehrt auftretenden ‘Abnutzungserscheinungen’ resultieren laut den Einschätzungen der in die Mission eingebundenen Techniker und Ingenieure daraus, dass Curiosity speziell im vierten Quartal des Jahres 2013 ein Gelände überquerte, auf dessen felsigen Untergrund sich eine Vielzahl zwar nur wenige Zentimeter großer, dafür aber scharfkantiger Steine befand. Beim Überfahren dieser Steine traten dann die Mehrzahl der jetzt zu beobachtenden Beschädigungen auf.
(Bild: NASA, JPL-Caltech, University of Arizona, USGS)
Um die Belastung der Räder in Zukunft möglichst gering zu halten sind die Roverdriver mittlerweile darum bemüht, Curiosity über ein Gelände zu steuern, welches möglichst wenig Steine oder felsigen Untergrund beherbergt. Aus diesem Grund wurde auch die zukünftige Route leicht abgeändert. Auf dem zukünftigen Kurs wird der Rover einen größtenteils sandigen Untergrund überqueren.
“Wenn man einen fremden Planeten erkunden will, dann muss man auch mit Überraschungen rechnen. Die scharfkantigen Steine im Sand waren eine böse Überraschung, Yellowknife Bay dagegen eine gute”, so die Beurteilung von Jim Erickson.
Auch in den kommenden Wochen soll zunächst einmal hauptsächlich gefahren werden, um dem Aeolis Mons möglichst schnell näher zu kommen. Nach der bisher letzten Fahrt, welche erst vor wenigen Stunden erfolgte – hierbei wurden innerhalb von 65 Minuten weitere 42 Meter zurückgelegt – beträgt die Entfernung zu dem Ankunftspunkt noch etwa 3.700 Meter.
Bis zum heutigen Tag, dem Sol 669 seiner Mission, hat der Marsrover Curiosity mehr als 8.000 Meter auf der Marsoberfläche zurückgelegt. Dabei hat der Rover mit seinen Kamerasystemen über 160.000 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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