Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: NASA.

Es war ein langwieriger Prozess. Nachdem man feststellen musste, dass der Öffnungsmechanismus am Analysekomplex TEGA nicht korrekt funktioniert, wurde eine besonders gute Vorbereitung für den vielleicht letzten Versuch notwendig.

Das Eis, das bereits wenige Millimeter unter der Marsoberfläche gefunden wurde, sublimiert relativ schnell in der Wärme des Marstages, wenn es freigelegt wird. Sublimieren bedeutet, dass der Feststoff Eis direkt in das Gas Wasserdampf übergeht. Dabei entweicht das kostbare Nass allerdings der Probe, was man unbedingt vermeiden möchte.

An den zurückliegenden Tagen hat man sich daher ein geeignetes Verfahren überlegt. Zunächst wird der Boden von allen älteren Resten gesäubert. Danach wird eine kleine, motorgetriebene Raspel eingesetzt, um eine Probe ofengerecht zu zerkleinern. Diese soll dann so rasch wie möglich aufgenommen und in den weit geöffneten TEGA-Ofen mit der Nummer Null transportiert werden. Nach dem Schließen der „Türen“ soll die Analyse sofort beginnen. Im Ofen wird die Probe über 3 Tage oder mehr langsam erwärmt und die aufsteigenden Gase massenspektrometrisch analysiert. Damit kann man bei bestimmten Temperaturen verschiedene Stoffe nachweisen.

Um das Ziel so sicher wie möglich zu erreichen, soll die Probenentnahme am Morgen eines Marstages vorgenommen werden, wenn die Sonne die aufzunehmende Probe noch nicht zu sehr erwärmen kann. Zusätzlich hat das Phoenix-Team eine Verlängerung der auf 90 Marstage geplanten Mission um 30 Tage beantragt.

Raumcon: Raspeleinsatz bei Phoenix

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Ein Beitrag von Maria Steinrück. Quelle: NASA.

Am 7. Februar 1999 startete die NASA-Raumsonde Stardust mit dem Ziel Wild 2. Dabei handelt es sich um einen Kometen, dessen Zusammensetzung die Sonde untersuchen und schließlich Proben zur Erde zurückbringen sollte. Fünf Jahre später erreichte sie den Kometen. Die Proben wurden mithilfe einer Aerogel genannten Substanz eingefangen. Nachdem Stardust dort seine Aufgaben erfüllt hatte, kehrte sie zur Erde zurück und setzte eine Landekapsel ab, die am 15. Januar 2006 im US-Bundesstaat Utah landete.

Inzwischen wurden die zurückgebrachten Proben analysiert. Man kam zu dem Ergebnis, dass Kometen aus mehr chemischen Zusammensetzungen bestehen, als man bisher annahm. Darunter finden sich organische Verbindungen und Stoffe, die sich bei höheren Temperaturen als die auf dem Kometen gebildet haben müssen.

Interessant ist, dass einige Mineralien gefunden wurden, die höchstwahrscheinlich im Inneren unseres Sonnensystems oder nahe eines anderen Sternes gebildet wurden. Das wirft einige Fragen auf, denn der derzeitigen Theorie nach werden Kometen am äußeren Rand unseres des Sonnensystems gebildet.

Eine Erklärung dafür lässt sich in einem bestimmten Modell finden: Als die Sonne noch ein Protostern war, könnte sie an den Polen starke Gasstrahlen ausgestoßen haben. Dieses Phänomen, das bei Protosternen auftritt, heißt „bipolarer Ausfluss“ oder „protostellarer Jet“. Die austretenden Gase bewegten nun Mineralien, die sich nahe der Sonne gebildet hatten, weiter nach außen.

Unter den Proben befanden sich auch organische Verbindungen, die sich jedoch von bisher auf Meteoriten gefundenen Stoffen deutlich unterscheiden.

Ein weiterer Bereich der Analyse war der Vergleich von Kometenstaub und interstellarem Staub. Dabei zeigten sich größere Unterschiede in der Dichte als von manchen Forschern vermutet.

Am Beispiel Wild 2 wird klar, dass die Entstehung von Kometen weit komplexer ist, als bisher angenommen wurde.

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Ein Beitrag von Axel Orth. Quelle: NASA.

Mit der nächtlichen Landung gestern um 3:10 Uhr Ortszeit (11:10 Uhr MEZ, genaueres zur Landung finden Sie hier) auf einem riesigen Militärgelände in der Wüste von Utah kehrte die Rückkehrkapsel der Stardust-Mission sicher und wohlbehalten zur Erde zurück. Projektmanager Tom Duxbury kommentierte dies auf einer Pressekonferenz gestern Nachmittag mit den Worten „Zehn Jahre Planung und sieben Jahre Flug kamen in dieser Nacht zu einem guten Ende, als wir die Rückkehrkapsel vom Wüstenboden auflasen. Das Projekt hat der internationalen Wissenschaftlergemeinde Material geliefert, das sich seit der Formung des Sonnensystems nicht mehr geändert hat.“
Und Dr. Don Brownlee, der Chefwissenschaftler der Mission, ergänzte: „Ich habe auf diesen Tag seit den frühen 1980er Jahren gewartet, als Dr. Peter Tsou vom JPL und ich eine Mission entwarfen, um Kometenstaub zur Erde zu bringen. Diese Kapsel jetzt wieder hier zu sehen, ist für mich wahrhaft ergreifend.“

Die Wissenschaftler feierten Stardust als den Beginn eines neuen Zeitalters in der Planetenforschung: Nachdem bisherige Planeten- und Asteroidensonden ja stets Fernerkundungen anhand von Datenübertragung gewesen seien, wurde nun erstmals Material von einem weit entfernten Himmelskörper zur Erde zurück gebracht, wo dank der Kreativität der Wissenschaftler in den Labors viel tiefgehendere Forschung möglich sei als mit den zwangsläufig beschränkten Mitteln der Fernerkundung. Brownlee rief in Erinnerung, wieviel die Wissenschaft allein über unsere Erde gelernt habe anhand der Apollo-Materialproben vom Mond.
Brownlee schilderte gestern nachmittag auch, wie er zusammen mit Kollegen in der Nacht Ausschau nach der nahenden Kapsel gehalten hatte. Man habe am Nachthimmel die vertrauten Sterne und Planeten gesucht. Jemand sah einen rötlichen Stern knapp über dem Horizont und sagte: „Da ist ja auch der Mars.“ Doch dieser Stern wurde immer heller und stieg schnell immer höher am Nachthimmel und da wurde klar, dass dies nur die heran nahende, von der Reibungshitze glühende Rückkehrkapsel von Stardust sein konnte.

Wenig später hatte auch die Infrarotkamera des NASA-TV die Kapsel erfasst und versuchte, ihr zu folgen. Der spannendste Moment war, als der Zeitpunkt zum Öffnen des ersten Fallschirms gekommen war. Der TV-Sprecher zählte den Countdown herunter, „… three… two… one…“ – und genau im Moment des „zero“ ruckte die fallende Kapsel einen Moment lang nach oben aus dem Blickfeld der Kamera! Bei der Pressekonferenz kommentierte Brownlee diesen Moment mit den Worten: „Auf die Sekunde genau hat der Fallschirm ausgelöst. Besser hätte es gar nicht klappen können. In diesem Moment wussten wir, dass nichts mehr schief gehen konnte.“

Die Kapsel war nach der Landung in sehr gutem, unbeschädigtem Zustand. Sie wurde nach der Bergung in einen Reinraum gebracht und die Rückwand entfernt. Die endgültige Öffnung und Freilegung der Proben wird aber erst in einigen Tagen, nach Überführung der Kapsel in’s Johnson Space Center in Houston erfolgen. Dort sollen die eingefangenen Partikel nach und nach aus dem Trägermaterial geborgen, untersucht, in feinste Teilchen geschnitten und zum Teil an interessierte Wissenschaftler in der ganzen Welt verteilt werden.

Nebenbei pulverisierte die Rückkehrkapsel mit ihrer Reise von 4,6 Milliarden Kilometern die bisherigen Rekorde in der Kategorie „weitgereistester Gegenstand“, die die Landekapseln der Apollo-Missionen vor über 30 Jahren aufgestellt hatten.
Auch das „Mutterschiff“ hat die weite Reise gut überstanden und ist nun auf einem Orbit um die Sonne. Allerdings verfügt sie nur noch über wenig Treibstoff und kann somit wohl nur noch für Beobachtungszwecke eingesetzt werden.

Hier noch einige Eindrücke des Tages:

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