Ein Schrei, der auf der Erde 1,2 Kilometer weit zu hören wäre, käme auf dem Mars

Antje Findeklee
a) 1,6 Meter
b) 16 Meter
c) 160 Meter
d) 1,6 Kilometer weit.

Antwort:

Auf dem Mars "Ist da wer?" zu rufen, ist nicht sehr sinnvoll: Auch, weil ein Ton von 3000 Hertz und 85 Dezibel - ein typischer Schrei, der auf der Erde im offenen Gelände etwa 1,2 Kilometer weit trägt - auf dem Roten Planeten schon nach 16 Metern unhörbar wäre.

Erklärung:

Mal eben dem Kollegen zurufen, er solle noch den Geologenhammer einpacken, wäre kein leichtes Unterfangen auf unserem Nachbarn Mars. Denn ganz abgesehen von Schutzanzügen, Atemmasken und sonstiger überlebensnotwendiger technischer Ausrüstung, die einen simplen Schrei schlicht unmöglich machen, ginge dem Ruf schnell die Puste aus: In der dünnen Atmosphäre des Planeten kann sich die Schallwelle erheblich schlechter ausbreiten als in der dichteren Luft auf der Erde.

Wie genau aber sich Schall auf dem Mars fortpflanzt, ist bislang nur Gegenstand von Simulationen: Es gibt keine Mikrofone dort – Mars Polar Lander trug zwar eins an Bord, verlor jedoch den Kontakt zur Erde und sendete daher niemals irgendwelche Aufzeichnungen. Wie akustische Kommunikation auf dem Nachbarplaneten aussehen könnte, wäre aber durchaus relevant für zukünftige Missionen.

Auch Amanda Hanford und Lyle Long von der Pennsylvania State University beschäftigte das Problem. Allerdings gefielen ihnen die gängigen akustischen Modelle zur Schallausbreitung nicht, um das Schicksal eines Schreis oder Ähnliches nachzubilden: Diese seien für dichtere Medien entwickelt als die dünne Mars-Hülle und daher nicht geeignet. Also kreierten sie eine eigene Variante, in der sie die Verhältnisse auf dem Mars nachzubilden versuchten. Da die Atmosphäre des Roten Planeten zu 95,3 Prozent aus Kohlendioxid besteht und der Druck an der Bodenoberfläche nur 0,7 Prozent von dem der Erde beträgt, entwickelten sie eine Art virtuellen Container, den sie mit zehn Millionen zufällig umher flottierenden Kohlendioxid-Molekülen füllten. Dann schickten sie auf der einen Seite eine Schallwelle hinein und ließen von einem Computer berechnen, wie sich die Welle mittels kollidierender Moleküle von Nanosekunde zu Nanosekunde zur anderen Seite ausbreitet.

Mit den Ergebnissen ließen sich sicherlich manche Grundvoraussetzungen für eine akustische Kommunikation auf dem Roten Planeten finden. Mit einer ersten Einschränkung: Was am Basislager A funktioniert, gilt für Außenposten B nicht unbedingt – Zusammensetzung und Druckverhältnisse schwanken in Abhängigkeit von Jahreszeit und Ort sehr stark. Letztendlich aber dürften das wohl kleinere Probleme sein angesichts dessen, was Marsbesucher sonst noch so erwartet. Und ein Geologenhammer lässt sich schließlich auch pantomimisch signalisieren.