17.11.2004 / Autor: Axel Orth Raumfahrt > 2003 Mars Rover

Großartige Mission zum Mars (5)

All´ die Mühen und Probleme, die Rover zum Mars zu bringen, werden nun endlich belohnt: Opportunity im Glück.



Opportunitys erster Blick auf den Mars - noch mit eingeklapptem Kameramast (links).
(Bild: NASA/JPL)
Am 24. Januar 2004, auf der anderen Seite des Mars', schlug der Rover Opportunity, geborgen in seinen Airbags, auf den Boden auf, sprang hoch in die Atmosphäre, fiel wieder auf den Boden, und sprang noch etliche Male auf und ab, jedes Mal etwas niedriger, bis er nur noch rollte und dann endlich langsam zum Stillstand kam.

In Kalifornien warteten die Mitglieder des Forscherteams.

Als sie schließlich das Signal bekamen, dass sie diesmal, nach dem für sie herzzerreißenden Verlust von zwei Raumschiffen auf dem Weg zum Mars 1999, nicht nur einen, sondern gleich beide Rover erfolgreich auf den Mars gebracht hatten, brachen sie in überschwängliche Freude aus! Sie jubelten und applaudierten und umarmten sich gegenseitig.

Opportunity im Glück



Joy Crisp neben Basaltfelsen im JPL-Testlabor.
(Bild: NASA/JPL)
Aber das war noch nicht alles. Auf den Anblick, der sich ihnen nur Stunden später durch die Linsen von Opportunitys Panoramakamera bieten sollte, waren sie nicht vorbereitet.

"Mit Opportunity hatten wir sehr viel Glück", sagte die Vulkanologin Joy Crisp. "Wir fanden gewachsenen Fels. Geologen sind sehr darauf aus, gewachsenen Fels zu finden. Wir wussten nicht, dass wir Felsen genau dort sehen würden, wo sie sich einst gebildet hatten. Aber so ist das bei der Forschung. Du weißt nie, was du finden wirst."



Schichtgestein im "Eagle-Krater", einen Steinwurf von Opportunitys Landestelle entfernt.
(Bild: NASA/JPL/Cornell)
"In unmittelbarer Reichweite"

Der Geologe Steve Squyres, Chefwissenschaftler für die Instrumente an Bord der Rover, der mit den ersten Arbeiten an der Panoramakamera schon 1987 begann, schildert die ersten Bilder von der Meridiani-Ebene als einen der aufregendsten Momente der Mission.

"Noch in der Nacht, als wir landeten, stellte sich heraus, dass wir geschichtetes Gestein in unmittelbarer Reichweite des Rovers hatten", sagte er. "Wir verstanden noch nicht wirklich, worauf wir da schauten, aber wir wussten, dass wir über etwas Wunderbares gestolpert waren."

Felsen erzählen eine Geschichte



Chefwissenschaftler Prof. Dr. Steve Squyres (r.) und NASA-Chef Sean O'Keefe (l.) jubeln beim Anblick der ersten Bilder vom Mars.
(Bild: NASA/JPL)
Dieses Schichtgestein, etwa so hoch wie ein Bordstein, war nur einen Steinwurf entfernt von Opportunitys Landestelle. Es waren die ersten Felsen dieser Art, die je auf dem Mars untersucht wurden. Bis dahin hatten Wissenschaftler lediglich Hinweise darauf gesehen - auf Bildern von Satelliten aus dem Marsorbit.

Gewachsener Fels erzählt eine Geschichte über seine Umgebung. Er enthält Hinweise auf physikalische Prozesse wie Wasser- und Winderosion, Lavaflüsse, und Temperatur- und Druckverhältnisse in der Vergangenheit. Wenn Steine oder Felsen hingegen an eine andere Stelle transportiert worden sind, kann man nur schwer etwas über ihre ursprüngliche Umgebung heraus finden.

Und die Wissenschaftler würden innerhalb weniger kurzer Wochen eine Geschichte aus diesen Felsen lesen, die ihre wildesten Träume noch übertraf.

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Der Felsen "El Capitan" mit millimeterfeinen Schichten und Hämatit-Kügelchen (zum Vergrößern anklicken).
(Bild: NASA/JPL/Cornell)
Der Mars war einst ein feuchter Ort

Am 2. März 2004 rollte Opportunity, nachdem er seine Solarpaneele entfaltet und seine Räder und Instrumente in ihren Einsatzpositionen eingerastet hatte, von seiner Landeplattform, um das lokale Gelände in Augenschein zu nehmen. Da bereits kündigten die Wissenschaftler an, dass der Krater namens "Eagle", wo der Rover gelandet war, einst mit Wasser durchtränkt war.

Diese Meldung bedeutete, dass, kurz gesagt, erfahrene Forscher von der NASA und den beteiligten Universitäten, die gelernt hatten, mit wissenschaftlichen Rückschlüssen ohne breites Beweismaterial vorsichtig zu sein, überein gekommen waren, dass der Mars einst wesentlich feuchter gewesen sein muss als die wirklich öden, wüstenhaften Landschaften, die sie durch die früheren Missionen Viking und Pathfinder kennen gelernt hatten.

Sie bedeutete auch, dass sie ihr Ziel bereits erreicht hatten. Der Hauptgrund, um Rover zum Mars zu schicken, war gewesen, nach Anzeichen von flüssigem Wasser zu forschen, jetzt oder in der Vergangenheit. Falls Hinweise auf Wasser gefunden wurden, sollten die nächsten Aufgaben sein, mehr über die Umgebung herauszufinden, in der dieses Wasser auftrat, und ob diese Umgebung womöglich lebensfreundlich war. Auch ohne zu wissen, wie extraterrestrisches Leben nun genau aussehen mochte, vermutet die Wissenschaft doch, dass dazu zumindest Wasser vorhanden sein muss. Vom kleinsten Bakterium bis zum größten Baum braucht das Leben, wie wir es kennen, Wasser, flüssiges Wasser.

Kügelchen und Salze



Nahaufnahme von Hämatit-Kügelchen, die anmuten wie versteinerte Blaubeeren.
(Bild: NASA/JPL/Cornell/USGS)
Mit Opportunitys Untersuchungswerkzeugen haben die Wissenschaftler vier Arten von Hinweisen auf signifikante Mengen von Wasser gesammelt, erläuterte Crisp.

Erstens entdeckten sie kleine Kügelchen, die anmuten wie versteinerte Blaubeeren und von ihrer Form her wahrscheinlich von Vulkanismus, Einschlägen oder aus Ablagerungen in Wasser stammen konnten. Sie kamen aber nicht in bestimmten Felsschichten vor, sondern praktisch überall, und wiesen einen hohen Anteil des Minerals Hämatit auf. Daraus schlossen die Wissenschaftler, dass sie sich wahrscheinlich genauso gebildet hatten, wie es Ablagerungen auf der Erde tun, nämlich indem sich aus mineralreichem Wasser Hämatit um Sandkörner oder kleine Steinchen herum ablagert.

Zweitens maßen sie hohe Gehalte an Schwefel, Chlor und Brom, die auf Mineralsalze hindeuteten, wie sie von Sole zurück bleiben, wenn sie verdunstet.

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Nahaufnahme von kleinen Aushöhlungen im Gestein, ähnlich "Drusen" auf der Erde (zum Vergrößern anklicken).
(Bild: NASA/JPL/Cornell/USGS)
Hydratisierte Minerale

Drittens entdeckten sie auch ein hydratisiertes Eisensulfatmineral namens Jarosit, das sich typischerweise in sauren Seen oder heißen Quellen bildet.

Und, viertens, beobachteten sie nicht ausgerichtete Aushöhlungen in dem Gestein. Diese ähnelten solchen auf der Erde, die sich bilden, wenn Mineralien, die sich einst aus verdunstender Sole geformt hatten, später erneut in Wasser gelöst und ausgewaschen werden. Diese Löcher, die man auch als "Drusen" bezeichnet, bewahren die Form der ursprünglich vorhandenen und dann wieder aufgelösten Mineralien.

Dass die Felsen von Meridiani tatsächlich eine Geschichte von flüssigem Wasser erzählten, realisierte jeder von ihnen zu einem anderen Zeitpunkt, erzählt Squyres. "Jeder geht an eine Sache wie diese mit seinen eigenen Erwartungen heran", sagte er, "seinen eigenen Erfahrungen, seiner eigenen Art, die Daten zu interpretieren."

Wie viel Wasser?

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"Pilbara", ein weiterer Felsen mit feinen Schichten (zum Vergrößern anklicken).
(Bild: NASA/JPL/Cornell)
"Einige Leute im Forscherteam waren sehr früh überzeugt, dass die Felsen auf eine feuchte Vergangenheit hin deuteten. Andere waren skeptischer. Ich war irgendwo in der Mitte, mit leichter Tendenz zur skeptischen Seite. Aber für jeden von uns gab es einen Augenblick, an dem die Daten so erdrückend wurden, dass sie uns überzeugten. In meinem Fall waren es einige spezielle Bilder von einem Felsen namens 'El Capitan'."

"El Capitan" war überzogen mit kleinen Vertiefungen, oder Drusen, die etwa zwei Zentimeter lang waren und 0,3 Zentimeter breit. Er wies feine parallele Schichten auf, die sich wahrscheinlich aus Sedimenten gebildet hatten, die sich in Wasser abgesetzt hatten.

Natürlich immer vorsichtig, ihre Befunde nicht zu überinterpretieren, spekulierten die Wissenschaftler, dass schon relativ kleine Mengen von Grundwasser, das unter der Oberfläche zirkuliert, ausgereicht hatten, solche Formen zu bilden, die sie hier sahen.

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Falschfarbenbild des Felsens "Last Chance" mit Kreuzschichten (zum Vergrößern anklicken).
(Bild: NASA/JPL/Cornell/USGS)
Viel Wasser für lange Zeit

Aber auch diese Erkenntnis blieb nicht lange bestehen.

Denn die nächste große Nachricht, so verblüffend, dass Mitglieder des Forscherteams ein zweites Mal zum NASA-Hauptquartier reisen mussten, um ihre Befunde zu erklären, war: Die Felsen von Meridiani mussten deutlich mehr Wasser gesehen haben als nur unterirdisches, langsam fließendes Sickerwasser.

"Basierend auf den Kreuzschichten und den Wellenrippeln im Gestein, in Verbindung mit den früheren Befunden", sagte Crisp, "ist die beste Erklärung die, dass die Felsen einst salzigem, fließendem Wasser ausgesetzt gewesen sein müssen."

Kreuzschichten und Wellenrippeln

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Wellenrippeln wie diese sind auch auf der Erde ein Hinweis, dass dieser Boden einst Meeresgrund war (zum Vergrößern anklicken).
(Bild: NASA/JPL)
Kreuzschichten sind Schichten im Gestein, die in einem Winkel zu den horizontalen Hauptschichten verlaufen. Wellenrippeln sind wellenähnliche Erhebungen und Vertiefungen in feinkörnigen Sedimenten, die sich durch Wasser, das sich über dem damaligen See- oder Meeresgrund vor und zurück bewegte, gebildet haben.

Nun wurde klar, dass auf der Meridiani-Ebene die Felsen einst in fließendem Wasser in einer salzigen See gelegen haben. Möglicherweise hat ein flacher See einst die gesamte Meridiani-Ebene bedeckt, Kilometer weit in alle Richtungen. Die Bedingungen dieser Umgebung waren günstig für Leben, falls Leben je an diesem Ort und zu dieser Zeit auf dem Mars existiert hat.

Und die Mission war noch jung. Die Wissenschaftler entschlossen sich, Opportunity nun aus dem "Eagle"-Krater heraus zu fahren und zu einem wesentlich größeren Krater zu steuern, der sich am Horizont abzeichnete und den sie "Endurance" genannt hatten.



Opportunitys erster Blick in den Einschlagkrater "Endurance".
(Bild: NASA/JPL)

Quelle: NASA/JPL
Ins Deutsche übersetzt von Axel Orth
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