Ein Beitrag von Axel Orth. Quelle: NASA/JPL/Cornell.

Die Daten, die das Team mit dem ferngesteuerten Rover gewann, zeigen, wie Wind und Wasser die Landschaft über Äonen formten. Das Wasser kam mehrmals, wobei sein letzter Auftritt allerdings schon Milliarden von Jahren zurückliegt. Der Wind wirkte viel länger, bis zum heutigen Tag, und beschränkte sich nicht nur darauf, den Sand zu Dünen aufzuhäufen. Der Rand des etwa 800 Meter großen Kraters in der Meridiani-Ebene ist geprägt durch abwechselnde Kliffs und Buchten. Letztere sind vermutlich durch Winderosion entstanden, die den ursprünglichen Krater noch etwas ausweiteten. Ursprünglich dürfte er etwa 600 Meter weit und 125 Meter tief gewesen sein. Der Wind zerrte an den Rändern des Lochs und füllte es teilweise wieder mit Sand, wodurch sich das Loch um etwa 25 Prozent ausweitete, aber auch um 40 Prozent verflachte.

„Was uns zum Victoria-Krater zog, war der enorme Querschnitt durch die Felsschichten, der dort zu Tage tritt“, sagte Steve Squyres, Chefwissenschaftler beider Rover-Missionen von der Cornell-Universität. „Der Einschlag, der diesen Krater vor Millionen von Jahren aushob, verschaffte uns eine wunderbare Gelegenheit.“ Die Ergebnisse dieser Forschung wurden von Squyres und 33 Co-Autoren in der Maiausgabe von „Science“ veröffentlicht.

Opportunity erforschte mit seinen Kameras die Schichten einiger Kliffs, bis zu einer Tiefe von 10 Metern unter der umgebenden Ebene. Ausgeprägte Muster zeigen, dass einst sich langsam bewegende Dünen zum Stillstand kamen und schließlich zu Sandstein versteinerten.

Instrumente am Arm des Rovers studierten die Zusammensetzung und Textur von Felsen gerade außerhalb des Kraters und von exponierten Schichten in der Bucht namens „Duck Bay“. Unter den Felsen neben dem Krater fanden sich Stücke eines Meteors, der möglicherweise Teil des größeren Felsens aus dem Weltraum war, der einst den Krater erzeugte.

Andere Felsen vom Kraterrand stammen offensichtlich aus der Tiefe des Marsbodens. Diese Felsen bergen einen Typ von eisenhaltigen kleinen Kügelchen, die das Team schon „Blueberries“ nannte, als es sie 2004 erstmals sichtete. Die Blueberries formten sich durch Wasser, das den Fels durchdrang. Kügelchen in Felsen aus größeren Tiefen sind größer als solche in höher gelegenen Schichten, was nahelegt, dass die Auswirkung des Grundwassers mit wachsender Tiefe zunahm.

In der „Duck Bay“ fand der Rover, dass die tieferen Schichten sich in mehrfacher Hinsicht von überlagernden Schichten unterscheiden. Mit der Tiefe nimmt der Gehalt an Schwefel und Eisen ab, während Aluminium und Silizium ansteigen. Diese Zusammensetzung stimmt überein mit dem Muster, das Opportunity schon früher am kleineren „Endurance-Krater“ in sechs Kilometern Entfernung fand. Demnach wirkten dieselben landschaftsformenden Umweltbedingungen in der gesamten Region und nicht nur lokal an einzelnen Stellen.

Opportunitys erste Beobachtungen zeigten Interaktionen des Vulkangesteins mit saurem Wasser, wobei Sulfatsalze entstanden. Zunächst wurde trockener vulkanischer Sand, der reich war an solchen Salzen, vom Wind über die Dünen verteilt. Unter dem späteren Einfluss von Wasser härteten die Dünen zu Sandstein aus. Weitere Veränderungen durch das Wasser produzierten die eisenhaltigen Kügelchen; Mineralien veränderten sich und eckige Poren blieben zurück, als sich die Kristalle auflösten.
Seit acht Monaten ist Opportunity nun unterwegs zu einem Krater namens „Endeavour“, der nochmals 20-mal größer ist als „Victoria“. Auch wenn nicht sicher ist, ob der alternde Rover jemals dort ankommt: Immerhin ein Fünftel der Strecke ist bereits geschafft.

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Autor: Ralph-Mirko Richter

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.

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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Konstruktion und Bau der Rover

Der Beitrag 5 Jahre Opportunity (3) erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: NASA/JPL.

Dabei handelt es sich um den südlich liegenden Krater Themis, der vom Rover-Team auch Endeavour genannt wird. Dieser ist etwa 20-mal so groß wie der Victoria-Krater, liegt aber auch 12 Kilometer vom gegenwärtigen Standort Opportunitys entfernt. Für die Reise zum Ziel bräuchte der Rover etwa zwei Jahre.

„Es könnte sein, dass wir nicht dort ankommen, aber aus wissenschaftlicher Sicht ist es auf jeden Fall richtig, in diese Richtung zu fahren“, sagte Steve Squyres von der Cornell University, wissenschaftlicher Leiter für die Rover-Instrumente. „Dieser Krater ist unglaublich viel größer als alles, was wir zuvor untersucht haben.“

Falls man aber ankommt, dann erwartet uns ein sagenhafter Ausblick auf einen Krater mit einem Durchmesser von etwa 22 Kilometern, mit viel besseren Einsichten in Gesteinsschichten, die einen Teil der bewegten Vergangenheit des Roten Planeten offenbaren könnten. „Ich wünsche mir diesen Blick über den Rand“, sagte Squyres. „Aber selbst wenn wir niemals ankommen: Wenn wir uns südwärts bewegen, erwarten wir, immer jüngere Gesteinsschichten an der Oberfläche zu finden.“

Opportunity muss sein Tempo aber erhöhen, will man eine Chance haben, das ferne Ziel zu erreichen. Das Rover-Team hält es für möglich, dass das Fahrzeug etwa 100 Meter pro Tag schaffen kann. Berücksichtigt man eine angemessene Winterpause und mögliche Wetterunbilden, sind zwei Jahre eine realistische Zeitvorgabe. „Es ist eine Grenze, eine aggressivere Zielsetzung als wir zuvor jemals hatten“, sagte John Callas, Projektmanager für beide Marsrover beim Jet Propulsion Laboratory der NASA in Pasadena. „Es ist furchtbar aufregend. Es ist neue Wissenschaft, die nächste große Herausforderung für die robotischen Forscher“, merkt man ihm seine Begeisterung an.

Opportunity ist mittlerweile zwar schon ein ziemlich alter Rover, weit jenseits seiner „Garantie“. Gegenüber früher hat er aber jetzt zwei Vorteile: Da wären erstens die detailreichen Bilder der HiRISE-Kamera an Bord des Mars Reconnaissance Orbiters, der seit 2006 den Roten Planeten umläuft. Mit diesen Bildern will man eine günstige Fahrtroute ermitteln, die es dem Rover einerseits relativ einfach macht, sein Ziel zu erreichen, andererseits aber die Untersuchung interessanter Objekte auf dem Weg dorthin ermöglicht. Zweitens konnte in den letzten Jahren durch Software-Updates die Fähigkeit des Rovers verbessert werden, selbstständig Hindernisse und Gefahrenstellen zu erkennen und zu meiden. Beispielsweise ist es schwierig, aus der Umlaufbahn Sandverwehungen zu erkennen, in denen Opportunity steckenbleiben könnte.

Der Beitrag Neues Ziel für Opportunity erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Günther Glatzel und Axel Orth. Quelle: NASA, ESA.

Während der Marsrover Spirit den schlimmsten Teil des Winters offenbar ohne neue Probleme überstanden hat, ist sein Gegenstück Opportunity am Rand des 800 Meter durchmessenden Viktoria-Kraters angekommen. Nachdem man am Rover Probleme mit einem Rad festgestellt hatte, entschloss man sich, den Krater zu verlassen, solange dies noch ohne Schwierigkeiten möglich war. Während der insgesamt etwa 340 Tage im Krater hat man mehr herausgefunden, als man ursprünglich beabsichtigte. Dies ist aber bei der Mission der Marsrover wahrlich nichts Außergewöhnliches. Die weitere Funktionsdauer möchte man nutzen, kleinere Feldbrocken näher zu untersuchen, die man bisher „links liegen“ gelassen hatte.
Der stationäre Marslander Phoenix hat dagegen mittlerweile einen 18 Zentimeter tiefen Graben angelegt. Eine Bodenprobe vom Grund des Grabens wird nun dem nasschemischen Messkomplex MECA zugeführt. Damit wird auch die auf 90 Marstage ausgelegte Primärmission abgeschlossen. Bereits vor einigen Wochen ist die Mission aber verlängert worden. Bisher funktionieren die Geräte gut, nur der aufziehende Winter, in dem die Sonde einfrieren wird, sitzt den Wissenschaftlern im Nacken.

Seit etwa einer Woche sind Bilder der Visual Monitoring Camera (VMC) an Bord des ESA-Orbiters Mars Express online. Die Kamera diente eigentlich dem Zweck, das Ablegemanöver des später verloren gegangenen europäischen Marslanders Beagle 2 im Bild festzuhalten. Seitdem war sie jahrelang abgeschaltet, aber mittlerweile hat man sie wieder in Betrieb genommen und als „erste Webcam im Marsorbit“ deklariert.

Weiterführende Webseite:

Mars Express VMC – die erste Webcam im Marsorbit (Links zu Galerien mit aktuellen Bildern unten auf der Seite)

Der Beitrag Kurznachrichten vom Mars erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Axel Orth. Quelle: Planetary Society.

Dasselbe Phänomen – also das kurzzeitige, unerwartete Ziehen von wesentlich mehr Strom als für den Fahrbetrieb eigentlich nötig – war nämlich im März 2006 auch schon bei Spirits rechtem Vorderrad aufgetreten. Kurz darauf verweigerte der Motor dieses Rades vollständig den Dienst und das rechte Vorderrad muss seitdem mühsam „mitgeschleift“ werden, was wohl mit ein Grund dafür ist, dass Spirit seitdem keine großen Strecken mehr zurückgelegt hat und praktisch nur noch in der Umgebung der Formation „Home Plate“ unterwegs war.

Zwar hatte Spirits rechtes Vorderrad damals schon längere Zeit Probleme gemacht, indem es ständig mehr Strom benötigt hatte als die anderen Räder. Dies wies auf ungewöhnlich hohe Widerstände innerhalb der Radmechanik hin, wie etwa eine versagende Schmierung. Im Gegensatz dazu hat Opportunitys linkes Vorderrad zwar bisher kein auffälliges Verhalten gezeigt. Auch ist die Stromspitze nicht noch einmal aufgetreten, der Radmotor verhält sich derzeit wieder völlig einwandfrei. Dennoch genügt die Ähnlichkeit zwischen der Stromspitze von damals und der Stromspitze von letzter Woche dem MER-Team, sie als Vorboten eines drohenden Versagens des Radmotors zu werten.

Und aus der Erfahrung mit dem fünfrädrigen Spirit seit März 2006 weiß man, dass man Opportunity so wahrscheinlich nicht mehr aus dem Victoria-Krater mit seinen steilen, rutschigen Hängen gefahren bekäme. Also hat sich das MER-Team um den Forschungsleiter Steve Squyres entschlossen, den Krater nun so schnell wie möglich zu verlassen, um wieder auf der leicht befahrbaren Ebene um den Krater zu sein, wenn und falls das Rad ausfallen sollte, da man sich dort noch interessante Untersuchungsziele verspricht.

Weiterführender Artikel:

Die Probleme mit Spirits rechtem Vorderrad

Der Beitrag Opportunity: Flucht aus dem Krater erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Eric Honstrass. Quelle: NASA.

Da das „Überleben“ der Rover von der Sonnenenergie abhängt, und der besagte Sturm die Sonne verdunkelt, wird er von den Wissenschaftlern und Technikern genauestens beobachtet. Somit wird sich die Fahrt des Rovers Opportunity in den Krater hinein mindestens um ein paar Tage verzögern. Der Sturm, der für die Rover der heftigste bislang erlebte ist, wird vermutlich noch mindestens eine weitere Woche toben. Opportunity wartet am Rand des Kraters Victoria in der Nähe der „Duck Bay“ und bereitet sich auf die bevorstehende Fahrt vor – allerdings wurden verschiedene Operationen auf den 30.06. verlegt, um Energie zu sparen. „Der Sturm betrifft beide Rover und reduziert die Leistung von Opportunity“, meint John Callas, Rover-Projektmanager beim Jet Propulsion Laboratory der NASA. „Wir behalten das alles im Auge, doch unsere Fahrt ins Kraterinnere wird sich zumindest bis zum 13. Juli verzögern.“
„Uns liegen Daten vor, nach denen die Atmosphäre nicht noch lichtundurchlässiger wird, weswegen der Sturm seinen Höhepunkt bereits gehabt zu haben scheint – daher dürften wir das Schlimmste hinter uns haben. Die Lage könnte sich nun schnell bessern, aber wir werden das abwarten müssen“, sagte Callas.

Die Wetterberichte von der NASA-Sonde Mars Reconnaissance Orbiter helfen dabei, den Weg des Sturms zu verfolgen und dadurch die Operationen der Rover zu planen. Die Bilder zeigen, dass der Sturm regional begrenzt ist und einige Gegenden mit besonders hoher Staubdichte hat. Der Sturm bewegte sich ostwärts und auf die mittleren Längengrade zu und verursacht nun einen Anstieg des Staubes in der Atmosphäre in Spirit`s Gegend, nämlich auf der anderen Seite des Planeten, am Gusev-Krater. Doch bleiben die Staubwerte weit hinter denen in Opportunity’s Umgebung zurück.
Beide Rover nehmen täglich Messungen vor, aus denen sich die Staubmenge in der Atmosphäre schätzen lässt. Je weniger Staub, desto besser für die Rover. Mehr Sonnenlicht bedeutet höheren Energiegewinn durch die Solarzellen, die die Rover versorgen. In der letzten Woche brach Opportunity seinen Staubrekord: Der Grad der Lichtundurchlässigkeit stieg von 1,0 auf 3,3, wodurch die Sonnenenergie des Rovers zu identischen Zeiten von 765 Wattstunden auf 402 Wattstunden sank.

„Obwohl es sich hier nur um soviel Staub handelt, dass er den kompletten Planeten lediglich mit einer Schicht bedecken könnte, die so dünn wie ein menschliches Haar ist, reicht er aus, um die Helligkeit der Mittagssonne um 96 Prozent sinken zu lassen, wenn man das mit einer völlig klaren Atmosphäre vergleicht“, erklärt Steve Squyres von der Cornell-Universität in Ithaca. „Natürlich empfangen die Solarzellen auch Streulicht der Staubpartikel, so dass der Leistungseinbruch nicht annähernd so dramatisch ist. Sollte die Staubbelastung weiterhin steigen und über mehrere Tage andauern, stellt sich die Frage, wie gut Opportunity in dieser verdunkelten Umgebung weiterarbeiten kann.“

Ein extrem hochaufgelöstes Bild der vollständigen Route von Opportunity finden sie hier.

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Ein Beitrag von Axel Orth. Quelle: NASA/JPL.

In unserem letzten Mars Aktuell hatten wir noch berichtet, dass die NASA jetzt vor der schwierigen Entscheidung steht, den erfolgreicheren und „fitteren“ ihrer beiden Marsrover in den großen „Victoria Crater“ zu schicken, den Opportunity bereits seit Monaten vorsichtig von seinem Rand aus erkundet.

Diese Entscheidung ist nun gefallen: Opportunity – oder genauer gesagt: das Team, das ihn von Pasadena aus steuert – soll es wagen. Eine Stelle im Hang der „Duck Bay“ wurde ausgewählt, die nur 15-20% Steigung aufweist und aus felsigem Boden ohne viel Sand besteht. Das sind gute Voraussetzungen für die Aluminiumräder des Rovers, genug Grip zu finden, um auch wieder aus dem Krater heraus zu fahren.

Jetzt, wo die Entscheidung gefallen ist, dürfte der Abstieg am 7. oder 9. Juli beginnen. Er soll zunächst mit allen sechs Rädern so gerade eben über die Kante fahren und dann probehalber wieder zurück stoßen, um das Ausfahren zu testen. Dann erst fährt er endgültig in den Krater. Auf seine erste interessante Untersuchungsstelle wird er bereits nach wenigen Metern stoßen: Ein auffallend helles Gesteinsband, das sich nur wenig unter der jetzigen Mars-Oberfläche rings um den Kraterhang zieht. Die Forscher vermuten, dass es sich dabei um die originale Marsoberfläche vor dem Meteoriteneinschlag handelt, der vor Millionen Jahren den großen Krater aushob.

Weitere Überlegungen zu Opportunitys neuem Abenteuer können Sie in dem erwähnten Mars Aktuell nachlesen.

Der Beitrag Opportunity soll in den Krater fahren erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Axel Orth.

Opportunity steht am „Victoria Crater“ wieder nahe der Stelle, wo er den Krater einst erreichte – an der so genannten „Duck Bay“. Und es scheint, dass diese erste Stelle auch schon die beste Stelle war, um in den Krater zu fahren, denn wenn die Entscheidung fällt, dies zu tun, dann soll es genau hier statt finden.

Die Entscheidung für dieses heikle Manöver setzt aber laut Forschungsleiter Steve Squyres eine sorgfältige Sicherheitsanalyse voraus, die auch die Meinung des NASA-Hauptquartiers einbeziehen muss. Denn der Rover soll dem Krater nicht etwa „geopfert“ werden; er soll also nur hinein fahren, wenn er auch wieder heraus kommen kann. So wichtig ist der Krater dann auch wieder nicht.

Vielleicht hat dies damit zu tun, dass er im unteren, wissenschaftlich interessanteren Teil schon vollständig versandet ist. Dort tritt offensichtlich keinerlei Gestein mehr an die Oberfläche, das Opportunity untersuchen könnte – und die Marsrover sind ja erklärtermaßen eine mars-geologische Mission. Im oberen Teil von „Victoria“ dürften die Sockel der Felsvorsprünge die tiefsten verfügbaren und damit interessantesten Untersuchungsobjekte sein. Diese scheinen aber nur bis in eine Tiefe unter der Oberfläche der umgebenden Ebene zu reichen, die Opportunity bei seinen Untersuchungen im „Endurance Crater“, seinem ersten großen Ziel, auch schon erreicht hat. „Endurance“ ist noch nicht so versandet wie „Victoria“; dort war lediglich der unterste Boden von einem zwar schönen, aber wissenschaftlich wertlosen Sandmuster bedeckt, das der Rover damals auch nicht befahren hat.

Die Chance, dass der Rover in seinem jetzigen Zustand in den Krater fahren und ihn auch wieder verlassen könnte, dürfte angesichts der Erfahrung mit „Endurance“ recht hoch sein. Aber wenn er einmal im Krater ist, würde er vermutlich Monate darin verbringen. Und wer kann garantieren, dass in dieser Zeit alle sechs Räder intakt bleiben? Welche Behinderung ein blockiertes Rad darstellt, sehen die Forscher tagtäglich an Zwillingsrover Spirit, dessen Aktionsradius sich seit dem Ausfall eines Rades deutlich eingeschränkt hat. Ein Opportunity auf fünf Rädern könnte zwar wohl noch auf der Ebene um den Krater fahren und Wissenschaft betreiben, aber nicht mehr aus dem Krater heraus kommen. „Wir haben also keine Zeit zu vertrödeln“, so drückte es Steve Squyres aus.

Phoenix´ Probleme mit Winden

Die Ingenieure des noch gar nicht gestarteten Phoenix-Landers beschäftigen sich derzeit mit potenziellen Problemen, die beide mit Wind zu tun haben – sowohl selbst erzeugtem Wind als auch dem ganz normalen Marswind. Die Untersuchungen sind ein gutes Beispiel für die extreme Sorgfalt, mit der Raumfahrtingenieure arbeiten müssen.

Im ersteren Fall handelt es sich um die Abgase der Landetriebwerke von Phoenix. Zur Erinnerung: Phoenix ist kein mobiler Rover, sondern lediglich eine stationäre Landesonde, die niemals etwas anderes untersuchen können wird als den Boden in Reichweite ihres Probensammelarms rings um ihre Landestelle. Was wäre nun, wenn die Triebwerke bei der Landung sämtliche leichteren Bestandteile dieses Bodens weg blasen und Phoenix mit seinem Probenarm folglich nur noch liegen gebliebene, schwerere Bestandteile zu untersuchen bekäme? Zudem könnten die Abgase der Triebwerke den Boden verunreinigen und damit die Messergebnisse verfälschen. Das darf offensichtlich nicht passieren. Um dieses Risiko einzuschätzen, baute ein Team an der Universität von Michigan extra ein kleines Testlabor, bestehend aus einer abwärts gerichteten Luftdüse und einem Marsbodenersatz aus Sägespänen und zerstoßenen Walnussschalen.

Ergebnis: Falls die Sonde sich bei ihrer Landung einfach von oben nach unten auf den Boden senkt, ist das Risiko einer Verfälschung höher, als wenn sie sich zusätzlich noch in horizontaler Richtung bewegt.

Das andere Problem hängt mit der Art zusammen, wie Phoenix Proben sammelt: Wie schon die Surveyor-Mondsonden der NASA in den 1960er Jahren nimmt der Probensammelarm mit einer kleinen Schaufel eine Probe des Marsbodens auf, führt sie an den Sondenkörper heran und kippt den Schaufelinhalt einfach in eine Öffnung des Minilabors, von wo die weitere Verarbeitung startet.

Nun nimmt die NASA an, dass an der Landestelle von Phoenix im „hohen Norden“ des Mars´ Winde von bis zu 17 Kilometern pro Stunde wehen. Unter diesem Gesichtspunkt ist das gewählte Verfahren der Schaufelentleerung etwas riskant: Auf den paar Zentimetern freiem Fall zwischen Schaufel und Laboröffnung könnte der Marswind leichtere Bestandteile der Bodenprobe weg blasen.

Tschüss, Probe

Damit sich die ganze Mission überhaupt lohnt, muss aber natürlich stets zuverlässig die gesamte, unverfälschte Probe im Minilabor ankommen – das gebietet die wissenschaftliche Sorgfalt. Nilton Renno von der Universität Michigan führte aus, dass die von den Missionsingenieuren bisher eingeplante „Schütthöhe“ von etwa 10 Zentimetern schon zu groß ist, um hundertprozentig zuverlässige Proben zu bekommen. Beliebig weit reduzieren lässt sich die Höhe allerdings auch wieder nicht, da sonst die Probenschaufel mit dem Sondenkörper kollidieren könnte.

Renno geht auf Basis der bisherigen Untersuchungen davon aus, dass eine Schütthöhe von etwa 3 Zentimetern optimal sein dürfte. Um sicherzugehen, will das Team aber noch Untersuchungen in einem Windkanal vornehmen und mit Hochgeschwindigkeitskameras die wirklich optimale Höhe bestimmen.

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Ein Beitrag von Axel Orth. Quelle: NASA.

Die NASA hat ein Baseballstadion in den Victoria-Krater auf dem Mars gebeamt – natürlich nur als Fotomontage. Das Stadion ist das „FedEx Field“ in Landover, Md., wo die „Washington Redskins“ spielen. Wie man sieht, passt das Stadion noch viermal in den Krater.

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Ein Beitrag von Eric Honstrass. Quelle: NASA.

Der Marsrover Opportunity befindet sich gerade in seiner ersten Woche am riesigen Victoria-Krater und beginnt nun seine Untersuchungen des Gesteins rund um den Krater.

Während er seiner Arbeit nachging, war auch der jüngste himmlische Späher aus Menschenhand am Mars nicht untätig: Aus 297 Kilometern Höhe lichtete er den Rover und dessen Umgebung von oben ab. Die herausragende Qualität der Bilder wird helfen, die Forschungsroute für den Rover am Victoria-Krater festzulegen und Orbitaufnahmen noch besser zu interpretieren.

Das Bild der HIRISE-Kamera des MRO zeigt den in der Nähe des Randes zum etwa 800 Meter durchmessenden Einschlagkrater Victoria stehenden Rover am 03. Oktober 2006 gegen 15:30 Uhr Ortszeit. Norden ist oben, die Sonne sendet ihr Licht von der linken Seite her ins Bild. Gut zu erkennen ist der leicht nach unten abfallende, nach rechts deutende Schatten des Kameramastes am südlichen Ende des Rovers.

Duck Bay wird der Ort genannt, an dem Opportunity vor einigen Tagen ankam und von dem aus er seine Erkundung des Kraterrandes begann. Auch die Fahrt des Rovers dorthin hat Spuren hinterlassen, die man auf dem oberen Bild ebenfalls (mit etwas mehr Mühe) erkennen kann. Von Duck Bay aus gelang die Aufnahme, die auf dem unteren Bild zu sehen ist.

Wirklich beeindruckend und erheblich klarer wirkt aber erst das komplette, hochaufgelöste Bild des Kraters, das Sie auf der Homepage der NASA sehen können. Die Auflösung dort beträgt weniger als 30 cm pro Pixel. Das Herunterladen kann allerdings ein wenig dauern, da das Bild etwa 20 MByte groß ist. Aber das Warten lohnt sich…

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Ein Beitrag von Eric Honstrass. Quelle: NASA.

Der Weg zu dem etwa 70 Meter tiefen und knapp 800 Meter durchmessenden Krater war nicht immer ein leichter. Doch weder das Festfahren in einer Sanddüne, noch ein eingeschränkt beweglicher Arm hielten den Rover ernsthaft auf. Endlich am Rande des Kraters angekommen, erstellte Opportunity zunächst ein beeindruckendes, zusammengesetztes Bild, das den Blick auf den kompletten Krater freigibt.

„Damit wird ein Geologen-Traum wahr“, erklärt der für die Zwillingsrover zuständige Dr. Steve Squyres von der Cornell Universität. „Sollten wir sie erreichen können, werden uns diese Felsformationen neue Geschichten über die Umweltbedingungen vor langer Zeit erzählen. Insbesondere wollen wir erfahren, ob die feuchte Vergangenheit, die wir anhand anderer Felsen nachweisen konnten, noch weiter in die Vergangenheit zurückreicht. Dafür müssen wir tiefer hinunter und Victoria bietet uns diese Möglichkeit.“

Opportunity forscht seit Januar 2004 auf unserem äußeren Nachbarplaneten und hat in dieser Zeit mehr als 9,2 Kilometer zurückgelegt. Den größten Teil der Strecke bewältigte der Rover auf seinem Weg von seiner letzten großen Station, dem Krater Endurance, zu dem erheblich größeren Krater Victoria. Dieser Weg führte Opportunity über eine flache Ebene mit kleineren Steinen und Verwehungen, von denen eine den Rover fünf Wochen lang aufhielt. Die Primärmission war für drei Monate ausgelegt, die Gesamtmission dauert mittlerweile mehr als zehn mal so lange.

Der baugleiche Rover Spirit auf der anderen Seite des Mars erhält durch die täglich länger andauernde Sonneneinstrahlung allmählich wieder mehr Energie. Bis er wieder fahren kann, führt er Untersuchungen durch, denen der Stillstand des Rovers entgegenkommt, wie zum Beispiel die Erforschung der Auswirkung des marsianischen Windes auf den dortigen Staub.

Im Oktober befindet sich der Mars (von der Erde aus betrachtet) die meiste Zeit hinter der Sonne, wodurch die Kommunikation mit den Rovern erheblich schwieriger wird. Daher werden die Operationen der beiden Marsrover während dieser Zeit auf ein Minimum reduziert.

Auf der NASA-Seite findet sich das obere Bild in sehr hoher Auflösung.

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Ein Beitrag von Ingo Froeschmann. Quelle: NASA.

Die Rover finden immer noch neue Gesteinsarten in ihren Landegebieten auf gegenüber liegenden Seiten des Planeten. Die gesammelten geologischen Daten liefern Hinweise auf frühere Umweltbedingungen, die feuchter waren und während der Leben möglich gewesen sein könnte.
Die dritte Missionsverlängerung für die beiden Rover endet im September 2006, vorausgesetzt sie bleiben bis dahin einsatzfähig. Während der ersten, drei Monate langen, Missionsphase fuhren die Rover weiter als geplant und untersuchten mehr Gesteinsproben, als zuvor für eine erfolgreiche Mission vorgesehen waren.

Opportunity steht nun am Beginn seines dritten Jahres auf dem Mars. Der Rover untersucht freiliegendes Gestein zwischen den beiden Kratern „Endurance“ und „Victoria“. Opportunity hat Beweise für ein vor langer Zeit existierendes stehendes Gewässer auf dem Mars gefunden.

Am 3. Januar feierte Spirit seinen zweiten Geburtstag innerhalb des Kraters „Gusev“. Anfangs hatte Spirit kaum Hinweise für Wasser gefunden und Erhebungen, die mehr über die Vergangenheit des Kraters hätten zeigen können, waren nur am Horizont zu erkennen. Inzwischen hat Spirit diese Erhebungen erklommen und eine Reihe von mineralischen Fingerzeigen für ehemalige Wasservorkommen gefunden.

Die beiden Rover sind zwar inzwischen etwas in die Jahre gekommen, werden aber immer noch bis zum Limit ihrer nun eingeschränkten Möglichkeiten genutzt. Das Instrument zur Untersuchung von Gestein (Rock Abrasion Tool) ist inzwischen so abgenutzt, dass es keine Oberfläche mehr schleifen kann, seine Drahtbürste kann aber immer noch lockere Ablagerungen entfernen. Das Instrument sollte drei Steine untersuchen, am Ende wurden 15 geschafft.

Opportunity hat bereits vor acht Monaten die Steuerung des rechten Vorderrades eingebüßt, außerdem zeigt ein Motor an einem Gelenk des Roboterarms Symptome eines Kabelbruchs. Opportunity ist auch mit drei lenkbaren Rädern beweglich und der Gelenkmotor reagiert noch, wenn eine höhere Spannung durchgeleitet wird. Selbst ohne den Motor könnte der Arm noch eingesetzt werden.

Neben den beiden Rovern gibt es drei weitere aktive Marsmissionen, die NASA Sonden Mars Odyssey und Mars Global Surveyor sowie den Mars Express der ESA. Die Orbiter und die Landemissionen ergänzen sich auf vielfältige Weise. Beobachtungen am Boden liefern eine weitere Einsicht, um die globalen Beobachtungen der Rover zu interpretieren. Neben ihren wissenschaftlichen Aufgaben übertragen die Sonden Daten von der Marsoberfläche zur Erde.

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