Curiosity: Laserstrahlen auf dem Mars

Fast auf den Tag genau zwei Wochen nach der Landung von Curiosity auf dem Roten Planeten ist am Sonntag zum ersten Mal der ChemCam-Laser des Mars-Rovers abgefeuert worden, um die chemische Zusammensetzung eines Gesteinsbrockens zu ermitteln.

Ein Beitrag von Michael Stein. Quelle: NASA/JPL.

NASA, JPL-Caltech
Aufnahme des Gesteinsbrockens, der zum ersten Ziel der ChemCam wurde.
(Bild: NASA, JPL-Caltech)

Der etwa faustgroße Gesteinsbrocken, dem das Rover-Team den schönen Namen “Coronation” (dt. “Krönung”) gegeben hat, wurde gestern vom an der Spitze des Kameramastes angebrachten “Chemistry and Camera Instrument” (ChemCam) in’s Visier genommen. Innerhalb von zehn Sekunden wurden 30 Laserpulse mit einer Dauer von jeweils fünf milliardstel Sekunden auf das gut drei Meter vom Rover entfernte Ziel abgefeuert. Mit jedem “Schuss” wurde in das Zielgebiet eine extreme Leistung von mehr als eine Millionen Watt eingebracht – allerdings jeweils nur für einen unvorstellbar kurzen Moment.Mit Hilfe der Laser-Energie wurden die Atome des Gesteinsbrockens im Zielgebiet so weit angeregt, dass sich ein wenig Gesteinsmaterial kurzzeitig in ein ionisiertes, glühendes Plasma verwandelte – und das von diesem glühenden Plasma ausgesandte Licht wurde anschließend von dem kleinen ChemCam-Teleskop aufgefangen und durch die drei Spektrometer des Instruments analysiert. Dabei untersuchen die Spektrometer das aufgefangene Licht bei mehr als 6.000 verschiedenen Wellenlängen im ultravioletten, sichtbaren und infraroten Bereich. Diese auf der Erde schon länger im Einsatz befindliche Untersuchungsmethode ist damit zum ersten Mal während einer interplanetaren Forschungsmission angewendet worden – eine von mehreren Premieren, die uns im Rahmen der Curiosity-Mission noch erwarten.
Durch die spektrale Untersuchung des Lichtes ist es möglich, aus der Ferne die chemische Zusammensetzung des anvisierten Areals auf der Marsoberfläche zu bestimmen. Beim ersten Laser-Schuss ging es gestern hauptsächlich darum, die Funktionsfähigkeit von ChemCam zu überprüfen. “Es ist überraschend, dass die Daten [des ersten ChemCam-Einsatzes auf dem Mars] in Hinblick auf das Signal-Rausch-Verhältnis noch besser sind als bei den Tests auf der Erde”, kann der stellvertretende Projektwissenschaftler Sylvestre Maurice vom Institut de Recherche en Astrophysique et Planetologie (IRAP) im französischen Toulouse feststellen. Während der Curiosity-Mission soll die ChemCam regelmäßig zum Einsatz kommen.

Das erste Fahrtziel für Curiosity steht fest

NASA, JPL-Caltech
Das erste Fahrtziel von Curiosity .
(Bild: NASA, JPL-Caltech)

Nachdem die ersten zwei Wochen auf dem Mars mit Software-Updates, Instrumenten- und Komponententests sowie ersten Aufnahmen der unmittelbaren Umgebung erfolgreich absolviert worden sind, steht für Curiosity in den kommenden Tagen mit den ersten kurzen Probefahrten ein weiterer extrem wichtiger Funktionstest an. Gleichzeitig hat sich das Missionsteam auf ein erstes Fahrtziel festgelegt.

Bevor der Rover seine Landezone endgültig verlassen wird, werden die vier steuerbaren Front- und Heckräder des Rovers – das mittlere Räderpaar ist starr montiert – einzeln auf ihre Funktionsfähigkeit überprüft. Anschließend soll ein erster, kurzer Testparcours absolviert werden: nach einer Vorwärtsfahrt von drei Metern wird der Rover eine 90-Grad-Kurve fahren und anschließend zwei Meter zurücksetzen. “Es wird in den nächsten Wochen eine Reihe von Premieren für Curiosity geben, aber die erste Bewegung seiner Räder, das erste Mal, wenn unser rollendes Labor auf dem Mars sich tatsächlich bewegt – das wird etwas Besonderes sein”, so fasst der JPL-Missionsmanager Michael Watkins die Bedeutung der anstehenden Testfahrt zusammen.

Das erste Fahrtziel für den Mars-Rover ist mittlerweile ebenfalls bekanntgegeben worden: Curiosity soll zu einem rund 400 Meter entfernt in süd-südöstlicher Richtung gelegenen Gebiet fahren, dem die Wissenschaftler den Namen “Glenelg” gegeben haben. An dieser Stelle der Marsoberfläche treffen drei verschiedene Oberflächenarten zusammen, darunter geschichtete Gesteinsformationen, die für die Geologen ein attraktives Ziel der ersten Bohraktion auf dem Mars darstellen.

Die Bohrung selbst wird vom sogenannten “Powder Acquisition Drill System” (PADS) durchgeführt werden. Der Bohrer ist Teil des Probenentnahmesystems, das am Roboterarm des Rovers angebracht ist. Er kann Löcher mit einem Durchmesser von 1,6 Zentimetern bis zu fünf Zentimeter tief in Gestein bohren.

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