Hier sollen die nächsten Mars-Rover schon bald nach Leben suchen

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Künstlerische Konzeptdarstellungen der nächsten Marsmissionen „Mars 2020“ (NASA, l.) und „ExoMars“ (ESA/Roscosmos, r.).
Copyright: NASA/JPL-Caltech (Mars 2020) / ESA (ExoMars)

Europa/USA – 2020 und 2021 wollen sowohl die USA als auch Europa und Russland neue mobile Laboreinheiten zum Mars schicken, um dort nach Spuren einstigen und vielleicht sogar heute noch aktiven Lebens zu suchen. Sowohl die NASA als auch die Europäer haben sich kürzlich auf die Landeorte ihrer Missionen geeinigt.

Wie die NASA berichtet soll der für 2020 geplante Rover im Rahmen der Mission „Mars 2020“ zum Roten Planeten aufbrechen und dann im Marskrater Jezero nicht nur nach Hinweisen für einstige lebensfreundliche Bedingungen und mikrobisches Leben auf dem Roten Planeten suchen, sondern auch Bodenproben entnehmen und für eine spätere Abholmission aufbewahren, die die Proben dann zur Erde bringen soll.

Auf dieser Höhenkarte des Mars sind die vier Endkandidaten für die Landeorte des Rovers der NASA-Mission „Mars 2020“ eingezeichnet, darunter mit dem Jezero-Krater auch der jetzt bestimmte Finalist.
Copyright: NASA/MGS/MOLA Science Team

„Die jetzt ausgewählte Landestelle im Jezero-Krater stellt ein geologisch reiches Terrain mit einer Vielzahl von Geländeformen dar, die bis zu 3,6 Milliarden Jahre alt sind und uns möglicherweise wichtige Fragen zur planetaren Evolution und Astrobiologie beantworten können“, erläutert Thomas Zurbuchen vom Science Mission Directorate der NASA die Wahl des zukünftigen Landeortes der anvisierten Nachfolgemission des aktuellen Mars-Rovers „Curiosity“. Von den direkten Proben aus dieser Region erhoffen sich die Wissenschaftler schon heute, revolutionäre Erkenntnisse über den Mars und dessen Fähigkeiten Leben beherbergen zu können.

Noch heute zeigen Satellitenbilder die Sedimente eines urzeitlichen Flussdeltas, dass sich in den Jezero-Krater ergießt. Gerade von diesen Sedimenten erhoffen sich die NASA-Wissenschaftler zahlreiche unterschiedliche Zusammensetzungen und mögliche Hinweise auf einstiges Mars-Leben.
Copyright: NASA/JPL-Caltech/MSSS/JHU-APL

Der Jezero-Krater liegt am westlichen Rand des gewaltigen Einschlagsbeckens Isidis Planitia nördlich des Mars-Äquators. Das Einschlagsbecken gehört zu den ältesten und wissenschaftlich interessantesten Landschaften auf dem Roten Planeten. Wissenschaftler glauben, dass der 45 Kilometer durchmessende und Milliarden Jahre alte Krater einst ein urzeitliches Flussdelta beherbergte (s. Abb.) in dessen Sedimenten die auf organische Moleküle und weitere Anzeichen mikrobiologischer Lebensformen hoffen. Hier erhoffen sich die Forscher mindestens fünf unterschiedliche Arten von Böden und Gestein beproben zu können, darunter auch lehm- und kohlenstoffhaltige Erden, in denen sich Lebensspuren besonders gut erhalten haben könnten. In den einstigen Sedimenten des Flussdeltas erhoffen sich die Wissenschaftler zudem eine Vielzahl von Mineralien von inner- wie außerhalb des Kraters.

Zum Thema

Noch nicht ganz abschließend getroffen ist die Entscheidung über den Landeort des für 2020/21 geplanten europäisch-russischen Rovers der Mission „ExoMars“. Allerdings hat sich die Mehrheit der Arbeitsgruppe zur Auswahl eben dieser Landestelle bereits für die Region Oxia Planum ausgesprochen und will sich bis spätestens Mitte 2019 aber auch abschließend entscheiden.

Die beiden letzten Finalisten im Rennen um den Landeplatz der Landeeinheit mit Rover und Forschungsplattform der Mission „ExoMars“.
Copyright: NASA/JPL/USGS

Ziel des „ExoMars“-Programms ist die Beantwortung der Frage, ob es einst Leben auf dem Roten Planeten gegeben hat, der zwar mit Sicherheit einst auch teilweise von Gewässern bedeckt war, dessen heute trockene Landmassen aber starker, lebensfeindlicher Strahlung ausgesetzt sind (…GreWi berichtete).

Schon 2016 startete mit dem „Trace Gas Orbiter“, der Orbitalsatellit der Mission, der nach Spuren von Gasen in der Marsatmosphäre fahndet, wie sie möglicherweise mit heute noch vorhandener biologischer oder geologischer Aktivität in Zusammenhang stehen könnte und der auch als Kommunikationsplattform zwischen Rover und Erde dienen wird.

Der ExoMars-Rover soll sich an verschiedenen Orten bis zu zwei Metern tief in den Marsuntergrund bohren und hier nach dortigen Spuren einstigen oder heute noch aktiven Marslebens suchen. Sowohl Oxia Planum als auch der Gegenkandidat Mawrth Vallis offenbaren eine reiche Auswahl an geologisch interessanten Strukturen, die von einer einst wässrigen Vergangenheit des Mars vor rund vier Milliarden Jahren künden.

Die Marsregion Oxia Planum.
Copyright: NASA/JPL/University of Arizona

Wie schon der Jezero-Krater, so liegen auch diese beiden Orte nördlich des Mars-Äquators, jedoch hunderte von Kilometern voneinander getrennt. Hier durchziehen zahlreiche Gräben und Kanäle die Marsoberfläche, die die südlichen Hochländer mit den nördlichen Tiefländern verbinden.

„Da alles Leben, das wir von der Erde kennen, flüssiges Wasser benötigt, stellen Orte wie diese die Primärziele für die Suche nach Spuren von Leben auf dem Mars dar“, kommentiert der ExoMars-Projektwissenschaftler der Europäischen Raumfahrtagentur (ESA), Jorge Vago die Auswahl der beiden Finalisten, erklärt aber zugleich: „Während beide Orte ihre Vorteile haben, erhielt Oxia Planum bislang die Mehrheit der Stimmen.“

Hauptgrund für die Wahl seien schlussendlich sicherere Lande- und Navigationsbedingungen in Oxia Planum gewesen, die es dem Rover ermöglichen sollen, seine bereits aus der Umlaufbahn erkundeten wissenschaftlichen Ziele auch sicher zu erreichen.

Die Terrainkarte von Oxia Planum mit den eingezeichneten Lande-Ellipsen der ExoMars-Mission.
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Copyright: IRSPS/TAS; NASA/JPL-Caltech/Arizona State University

Technisch betrachtet, sollte der Landeort möglichst niedrig gelegen sein, damit für die geplante Fallschirmlandung des Landemoduls auch ausreichend Atmosphäre über der Oberfläche zu dessen Abbremsung zur Verfügung steht. Sodann sollten die 120 x 19 Kilometer großen Landeellipsen auf möglichst ebenem und felsenfreiem Gelände liegen, damit der Rover selbst auch wirklich ungehindert über ausgefahrene Rampen gestartet werden und seine Arbeit aufnehmen kann.

Aus wissenschaftlicher Sicht wurde darauf geachtet, dass der Rover genügend Möglichkeiten zum Bohren hat und sich möglichst ungehindert in einem Umkreis von 5 Kilometern bewegen und eine Vielzahl interessanter Ziele erreichen kann.

Künstlerische Darstellung der ExoMars-Mission (Illu.).
Copyright: ESA/ATG medialab

Tatsächlich liegt Oxia Planum denn auch an jener Grenze, an der sich einst zahlreiche Kanäle in die ausgedehnten Tiefebenen entleert haben: „Beobachtungen aus dem Orbit zeigen eine Vielzahl tonerdereicher Schichten, die einst entstanden sind, als hier vor rund vier Milliarden Jahren ein ausgedehntes Gewässer existierte“, berichtet die ESA und führt dazu weiter aus: „Diese Kanäle transportierten Material wie durch Abflüsse in jenes niedriger gelegenes Gelände, in der die jetzt anvisierten Landeellipsen liegen (s. Abb.).“

Die bereits in Oxia Planum identifizierten Mineralien sind repräsentativ für ein großes Gebiet rund um die Region und ermöglichst so Einblicke in jene Bedingungen, die einst überall auf dem Mars zu finden waren und so die klimatischen Bedingungen und Grenzen der potentiellen Lebensfreundlichkeit des damaligen Mars aufzeigen können.

Starten sollen der Rover und seine stationäre Wissenschafts-Station zwischen dem 25. Juli und dem 20. August 2020 mit einer Proton-M-Rakete vom russischen Weltraumbahnhof im kasachischen Baikonur und soll dann bis zum 19. März 2021 am Mars ankommen.

Infografik zur ExoMars-Mission.
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Copyright: ESA

Danach soll sich das Landemodul vom Träger trennen und mit Hilfe zweier großer Fallschirme und abgedämpft von Raketendüsen auf dem Mars landen. Während der Rover seine Umgebung mobil erkunden soll, wird die Plattform selbst die Umgebung fotografieren und Langzeitanalysen des Marsklimas und der dortigen Atmosphäre durchführen

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