07.02.2009 / Autor: Ralph-Mirko Richter Raumfahrt > 2003 Mars Rover

5 Jahre Opportunity (3)

In den 1990er Jahren entwickelten Wissenschaftler der NASA den Plan, eine aus zwei Rovern bestehende Robotermission zum Mars zu entsenden und so unser Wissen über dessen geologische Vergangenheit zu erweitern. Dies ist die Geschichte von Opportunity, dem zweiten Rover, welcher am 25. Januar 2004 auf dem Meridiani Planum landete.

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NASA, JPL, Cornell University

Bild vergrößernHämatithaltiges Grundgestein am Rand des Erebus-Kraters
(Bild: NASA, JPL, Cornell University)
Anfang Oktober 2005 erreichte Opportunity den Nordrand des Erebus-Kraters und begann, diesen in westlicher Richtung zu umfahren. Nähere Untersuchungen einzelner Gesteinsschichten legten dabei den Schluss nahe, dass die Klimabedingungen des Mars zyklischen Schwankungen zwischen trockenen und feuchten Perioden unterworfen waren. Am 12. Dezember 2005 hatte Opportunity sein erstes Marsjahr erfolgreich abgeschlossen und in dieser Zeit über 58.000 Bilder an das Kontrollzentrum übermittelt. Überschattet wurde dieses Ereignis jedoch bereits vorher, als erstmals am 22. November 2005 (Sol 651 der Mission) Probleme mit einem der fünf Motoren auftraten, welche die drei Gelenke des Instrumentenarmes antreiben. Dies führte dazu, dass der Arm nicht mehr im vollem Umfang seitlich bewegt werden konnte. Ausführliche Analysen des Vorfalls ergaben, dass hierfür wahrscheinlich ein Kabelbruch innerhalb des Motors verantwortlich war. Nach mehrwöchigen Tests konnte man das Problem jedoch glücklicherweise durch das Erzeugen einer höheren Spannung umgehen. Verursacht wurde diese Störung vermutlich durch die extremen Temperaturschwankungen, denen speziell dieser Motor ausgesetzt war. Neben den natürlichen Schwankungen zwischen Tag und Nacht wurde er zusätzlich durch seine Nähe zu einem der bordeigenen Heizelemente strapaziert. Dieses eine Element kann bereits seit Beginn der Mission aufgrund eines fehlerhaften Schalters nicht deaktiviert werden und gibt deshalb durchgehend Wärme ab.

NASA, JPL, Cornell University

Bild vergrößernOpportunity im April 2006 auf dem Weg zum Viktoria-Krater
(Bild: NASA/JPL/Cornell University)
Um gegen einen vollständigen Ausfall des Motors gewappnet zu sein, wurde der Instrumentenarm ab jetzt nicht mehr komplett eingefaltet, sondern stattdessen in einer "Parkposition" auf der Oberseite des Fahrgestells aufgesetzt. Die Forschungsarbeiten konnten letztendlich fortgesetzt werden und am 13. März 2006 (Sol 759) verließ Opportunity den Rand des Erebus-Kraters und nahm seine Fahrt zum etwa zwei Kilometer entfernten "Victoria-Krater" auf. Auf dem Weg dorthin überstand man auch den Marswinter mit einer durchschnittlichen Energieausbeute von 430 Wattstunden pro Sol aus den Solarpaneelen und erreichte den 750 Meter durchmessenden und bis zu 70 Meter tiefen Krater am 28. September 2006 (Sol 952). Im Laufe dieser letzten Monate konnte man aus den vorgenommenen Bodenanalysen entnehmen, dass der bisher passierte Bereich der Meridiani-Ebene in der Vergangenheit immer wieder im periodischen Wechsel von flachen Seen und trockenen Ebenen beziehungsweise Dünen überzogen war, was mit einem Steigen und Fallen des Grundwasserspiegels einherging. Spektrografische Untersuchungen der Mineralien indizierten dabei einen hohen Säuregehalt des Wassers. An den Wänden des Viktoria-Kraters erhoffte man sich, diese Erkenntnisse zu bestätigen, in einen besseren zeitlichen Kontext zu setzen und so mehr über die früheren Umweltbedingungen auf dem Mars in Erfahrung bringen zu können. Bilder des NASA-Orbiters Mars Global Surveyor (MGS) hatten nämlich gezeigt, dass an den Kraterwänden 30 bis 40 Meter dicke Gesteinsschichten zutage treten. Um diese Schichten jedoch unmittelbar zu erreichen, musste der Rover in das Innere des Kraters hinabsteigen. Auf der Suche nach einem möglichen Weg sollte der Krater allerdings zuerst teilweise umrundet werden, wobei Opportunity auch Hilfe aus dem All erhielt. Der Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) der NASA war erst am 30. März 2006 in den Marsorbit eingetreten und hatte die diversen Aerobraking- und Bahnkorrektur-Manöver zum Erreichen der endgültigen Umlaufbahn im September erfolgreich beendet. Am 27. September erfolgte die Kalibrierung der bordeigenen Kamera und bereits am 3. Oktober gelang es, die Umgebung Opportunitys aus einer Höhe von knapp 300 Kilometern in hoher Auflösung abzubilden und so hilfreiche Erkenntnisse über die zukünftig zu wählende Fahrstrecke zu gewinnen.

Die Zeit bis zum 22. April 2007 (Sol 1153) verbrachte man damit, den Krater bis zu einem "Tierra del Fuego" genannten Punkt zu etwa einem Viertel zu umfahren. Dabei wurde dann auch am 6. Februar 2007 (Sol 1080) die Marke von 10.000 auf der Marsoberfläche zurückgelegten Metern überschritten. Während dieser Zeit fuhr der Rover immer nur kleine Streckenabschnitte und verbrachte die entstehenden Pausen mit ausführlichen Analysen des Oberflächengesteins am Kraterrand und nahm mit seinen Kameras aus unterschiedlichen Perspektiven die Kraterwände ins Visier. Dabei zeigten sich deutlich sichtbare Unterschiede in den Gesteinschichten, je weiter man nach unten schaute. In diesen unteren Bereichen entdeckte man sandsteinähnliche Strukturen, bei denen es sich um die Versteinerungen eines sehr alten Sandstrandes handeln könnte. Dies wäre ein Beweis dafür, dass sich hier früher ein Ozean erstreckt hätte. Dr. Steve Squyres von der Cornell-Universität, verantwortlich für die wissenschaftliche Leitung der Mission, sagte dazu: "Das bedeutet, dass die Umweltbedingungen auf dem Mars nicht immer konstant waren“.

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