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Europäisch-russische "ExoMars-Sonde" vor dem Start zum Roten Planeten

Suche nach Lebensspuren

Was lebt(e) auf dem Mars? Die europäische Mission ExoMars soll das klären. Sie bringt am Montag zwei Geräte huckepack zum Mars. Eines soll Spuren von Leben suchen, das andere Landetechniken erproben.

12.03.2016
  • EGBERT MANNS

Darmstadt. Leben auf dem Mars - einige Voraussetzungen waren da: Wasser, Atmosphäre, Gegenden mit moderaten Temperaturen. Ob das gereicht hat, damit sich wenigstens Bakterien entwickelten, ist bis heute ungewiss. 45 Sonden und Lander sind seit 1960 zum Mars geschickt worden. Davon sind 21 angekommen. ExoMars, das Mars-Projekt der Raumfahrtbehörden Europas (Esa) und Russlands (Roskosmos), knüpft an eine Entdeckung des "Mars Express" an, der europäischen Sonde, die seit Januar 2004 um den Mars kreist. Sie hat dort kurz nach der Ankunft Methan in der Atmosphäre nachgewiesen.

Methan entsteht vor allem in vulkanischen Prozessen - und wenn sich organisches Material, also Lebewesen, zersetzt. Vulkanismus spielt auf dem Mars keine große Rolle. Könnte das Methan also organischen Ursprungs sein?

Menge und Quelle des Methans sind völlig ungewiss. 2006 war so gut wie kein Methan mehr messbar. Auch "Curiosity", der Rover der Nasa, hat 2012 keinen regelmäßigen Methangehalt gefunden.

Eigentlich sollte das Gas sich in der Mars-Atmosphäre 300 bis 400 Jahre halten. Wo ist es geblieben? Was lässt es verschwinden? Weshalb taucht es sporadisch auf? Kommt es aus herabstürzenden Meteoriten, wie Forscher des Max-Planck-Instituts für Chemie in Mainz vermuten? Darüber Gewissheit zu erlangen, ist ein Ziel der ExoMars-Mission.

Sie schickt am Montag ein Gasmessgerät (Trace Gas Orbiter, kurz TGO) für die Methansuche und ein Landetestgerät, "Schiaparelli", auf die Reise. Drei Tage vor der Ankunft am Mars am 19. Oktober sollen die Geräte sich voneinander lösen.

Das TGO wird den Mars zunächst in einer elliptischen Bahn alle vier Tage in Äquatornähe einmal umkreisen. Abstand: 250 bis 100 000 Kilometer. Im Januar 2017 wird es die Umlaufbahn kräftig ändern, damit sie auch über polnahe Gegenden des Mars führt. Dann wird das TGO ein Jahr lang Stück für Stück gebremst, bis es letztlich in einer kreisförmigen Bahn in 400 Kilometern Höhe über dem Mars dahinzieht. Erst dann kann die wissenschaftliche Arbeit beginnen.

Die Messinstrumente des TGO sind empfindlicher als die aller Vorgänger. Zwei, "Nomad" und ACS, bestimmen mit Spektrometern die Moleküle, die die Marsatmosphäre enthält. Dazu analysieren sie das Licht, das direkt aus der Sonne kommt, und das vom Marsboden und das von der Atmosphäre reflektierte Licht.

Gezielt sucht das TGO nach Molekülen, die Atome enthalten, die eine andere Neutronenmenge aufweisen als normal. Das könnte Hinweise auf den Ursprung des Mars-Methans geben. Das ACS sucht und untersucht Spurengase, die noch nicht entdeckt worden sind. Außerdem atmosphärischen Staub, Wasserdampf, Ozon und CO2.

Unterstützt werden "Nomad" und ACS von der "Cassis" genannten Stereokamera des TGO. Sie hat eine räumliche Auflösung von fünf Metern pro Bildpunkt. Und vom Neutronendetektor "Frend". Er misst, wie viele Neutronen vom Marsboden aufsteigen. Das lässt Rückschlüsse auf unterirdische Wasseransammlungen zu.

Das "Schiaparelli" soll auf dem Mars landen. Die Daten, die es sammelt, dienen vor allem zur Vorbereitung des zweiten Teil von ExoMars im Jahr 2018. Dann soll ein europäischer Rover zum Roten Planeten geschickt werden.

Info Weitere Informationen zu ExoMars sowie einen Livestream vom Start unter http://www.esa.int/ESA

Schwierige Mission

Startdaten Die 4300 Kilogramm schwere Sonde aus TGO, „Schiaparelli“ und Treibstoff soll am Montag um 10:31 Uhr mitteleuropäischer Zeit vom Raumflughafen Baikonur in Kasachstan auf die Reise geschickt werden. Die Trägerrakete ist eine dreistufige russische „Proton“-M, auf der eine Briz-Oberstufe mit der Sonde sitzt. Die Briz löst sich knapp 10 Minuten nach dem Start, holt etwa zehn Stunden lang in einer zunehmend elliptischen Bahn um die Erde Schwung und schiebt die Sonde am Abend aus dem Gravitationsfeld der Erde in 5000 Kilometern Höhe auf ihre Bahn. Dann entfaltet die Sonde ihre Solarsegel und fliegt 220 Tage lang allein weiter zum Mars. Das Signal, dass das letzte Manöver geklappt hat, wird für 22:29 Uhr erwartet.

Der Mars Der Mars ist der vierte Planet des Sonnensystems. Durchmesser: 6800 Kilometer (Erde: 12 750). Durchschnittliche Entfernung Mars-Sonne: 228 Millionen Kilometer (Erde-Sonne: 150). Ein Marsjahr dauert 687 Erdentage. Temperatur: -133 bis +27 Grad Celsius (Erde: -89 bis +58). Atmosphäre: 95 Prozent Kohlenstoffdioxid bei einem Druck von 6,36 Hektopascal (Erde: 78 Stickstoff, 21 Sauerstoff bei 1013 Hektopascal).

Methan Das Hauptziel der ExoMars-Mission ist, festzustellen, woher das Methan auf dem Mars kommt. Bisherigen Messungen zufolge enthält die Atmosphäre im Schnitt 10 Teile Methan pro 1 Milliarde Teile Atmosphäre (10 ppbv). An einigen Stellen wurden 45 ppbv gemessen. Daten des Marsrovers „Curiosity“ weisen auf einen Durchschnitt von nur 0,7 ppbv hin, an einem Tag maß er jedoch plötzlich 7 ppbv. Zum Vergleich: Der Methangehalt der Erdatmosphäre beträgt 1750 ppbv.

Die Mission ExoMars ist nach wechselvoller Geschichte eine zweiteilige europäisch-russische Mars-Erdkundung. „Exo“ ist die Abkürzung für Exobiologie, die Biologie des Außerirdischen. Russland stellt die Raketen für die Starts 2016 und 2018, die Landeeinheit für den Rover im Jahr 2018 und einige Messinstrumente. ema

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12.03.2016, 08:30 Uhr
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