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Mars-Missionen: Spirits Tagebuch

Seit sieben Monaten fahren die Mars-Rover der Nasa über unseren roten Nachbarplaneten, klettern in Krater hinab, bohren kleine Felsen an und untersuchen das Gestein mit ihren Instrumenten. Zeit für einen kleinen Rückblick.
Spirit
Spirit und Opportunity, die beiden Mars-Rover der Nasa, haben die letzten Wochen etliche Schlagzeilen geschrieben. In elf Veröffentlichungen fassen Wissenschaftler der Nasa sowie an der Mission beteiligter Institute und Universitäten nun die wissenschaftlichen Ergebnisse zusammen, die der Rover Spirit in den ersten 90 Marstagen im Krater Gusev erbringen konnte. Zwar fand der Roboter zumindest in dieser frühen Missionsphase kaum Hinweise darauf, dass es sich bei dieser Region einmal um einen See gehandelt hat, doch immerhin kann man laut Stephen Squyres von der Cornell-Universität, seines Zeichens wissenschaftlicher Leiter der Mars-Mission, von "der ersten richtigen geologischen Felduntersuchung auf einem fremden Planten" reden [1].

So schoss Spirits digitales Panorama-Kamerasystem, die "Pancam", in den ersten 90 Tagen 9300 Bilder im Bereich sichtbarer, infraroter und ultravioletter Wellenlängen von dem umgebenden Terrain. Jim Bell, ebenfalls von der Cornell-Universität, und seine Kollegen berichten unter anderem davon, wie sie hierbei einen 210 Meter großen Krater entdeckten, den sie auf den Namen Bonneville tauften. Außerdem erklären sie, wie sie anhand des Rückstrahlvermögens, der Albedo, Aufschlüsse über die Zusammensetzung der Mars-Oberfläche gewinnen. Ferner ermöglichte die Pancam auch atmosphärische und astronomische Beobachtungen – bei letzteren entstanden Bilder von den Mars-Monden Phobos und Deimos sowie von der fernen Erde [2].

Die Region um den Gusev-Krater ist in der Vergangenheit offenbar vor allem durch Meteoriteneinschläge geformt worden und zu in geringerem Ausmaß durch Wind. John Grant von der Washingtoner Smithsonian Institution beschreibt mit seinem Team Gesteine, die offenbar einmal durch Lavafluss gebildet worden sind und nun ringsum verstreut liegen. Laut der Wissenschaftler sei es wahrscheinlich, dass der Einschlag, der den Krater formte, in vergleichsweise losem, lockeren Material anstelle von hartem Fels erfolgte [3]. Die Zusammensetzung des vulkanischen Gesteins nahmen unter anderem Forscher der Universität von Tennessee aufs Korn [4]. Ronald Greeley von der Arizona State University und Co haben sich indes der Strukturen gewidmet, die der Mars-Wind in den Sedimentboden gezeichnet hat. Berechnungen deuten demnach darauf hin, dass der Wind in dieser Region vor allem aus Nord-Nordwest bläst und dabei 5 bis 60 Zentimeter Oberfläche seit dem Einschlag abgetragen hat [5].

Zwei weitere Arbeiten werfen einen detaillierteren Blick auf Gesteine und Boden. Das Team um Raymond Arvidson von der Washington-Universität in St. Louis berichtet, wie sie die genaue Position und Höhe von Spirit ermittelten, während dieser sich vom Landeplatz zum Bonneville-Krater bewegte. Dabei machte der Roboter an drei kleinen Felsen halt (Adirondack, Humphrey und Mazatzal), um diese mit einer speziellen Bürste zu säubern, Löcher zu bohren und ihr Inneres mit der Mikroskopkamera zu untersuchen. Spröderes Gestein weist zudem Risse und Kammern auf, in denen Mineralien auskristallisiert sind – ein Hinweis auf eine mögliche feuchte Vergangenheit [6]. Die Wissenschaftler um Kenneth Herkenhoff vom U.S. Geological Survey Astrogeology Team präsentieren dank der Mikroskopkamera von Spirit Aufnahmen aus nächster Nähe vom Mars-Sand und den Gesteinen – laut Herkenhoff in bislang nicht dagewesener Auflösung [7]. Das Forscherteam um Philip Christensen von Arizona State University hat dabei die geologische Zusammensetzung von Boden- und Gesteinsproben anhand ihrer Infrarotstrahlung untersucht. Tatsächlich ließen sich auch hierbei Spuren einer feuchten Marsvergangenheit ausmachen [8]. Ähnliche Ergebnisse lieferten Untersuchungen mit dem Alphateilchen-Röntgen-Spektrometer [9].

P. Bertelsen von der Universität Kopenhagen beschäftigte sich mit seinem Team mit den magnetischen Eigenschaften des Mars-Staubs. Die Wissenschaftler hoffen mit Hilfe dieser Information herauszufinden, wie Wasser, vulkanische Aktivität und Erosion die Oberfläche des Roten Planeten geformt haben. Offensichtlich gibt es auf dem Mars außerdem auch Magnetit-Vorkommen, einem der stärksten magnetischen Minerale, das in der Natur vorkommt [10]. Mit dem Mößbauerspektrometer an Bord von Spirit ließ sich außerdem das Eisenmineral Olivin nachweisen, das einmal mehr einen Hinweis auf flüssiges Wasser in der Marsvergangenheit liefert. Eines der Missionsziele war es, entsprechende Indizien dafür zu sammeln. Da beide Mars-Rover, wenn auch mit Alterserscheinungen, weiterhin auf dem Mars aktiv sind, könnte noch so manche Entdeckung folgen.

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  • Quellen
[1] Science 305: 794–799 (2004)
[2] Science 305: 800–806 (2004)
[3] Science 305: 807–810 (2004)
[4] Science 305: 842–845 (2004)
[5] Science 305: 810 (2004)
[6] Science 305: 821–824 (2004)
[7] Science 305: 824–826 (2004)
[8] Science 305: 837–842 (2004)
[9] Science 305: 829–832 (2004)
[10] Science 305: 827–829 (2004)

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