Perseverance: Fehlschlag bei erster Probennahme

Fehlstart: Der Mars-Rover Perseverance soll erstmals Proben von Marsgestein sammeln, die zur Erde zurückgebracht werden können. Doch sein erster Versuch ist nun fehlgeschlagen – das Probenröhrchen blieb trotz erfolgter Bohrung leer, wie der NASA übermittelte Messdaten belegen. Noch ist unklar, warum der Bohrer am Roboterarm kein Gestein in den Sammelbehälter beförderte. Nach Angaben der NASA lief die autonome Probenennahme korrekt ab.

Seit seiner Landung im marsianischen Jezero-Krater hat der NASA-Rover Perseverance schon einige Pionierleistungen vollbracht. Er hat erstmals Geräusche und Filmaufnahmen seiner eigenen Landung übermittelt und mithilfe seines MOXIE-Experiment erstmals Sauerstoff aus der Mars-Atmosphäre gewonnen. Dem mit Perseverance mitgereisten Mars-Helicopter „Ingenuity“ gelang zudem der erste Motorflug auf einem fremden Planeten.

Doch die wichtigste Aufgabe von Perseverance ist eine andere: Er soll erstmals Proben für eine Rückholmission sammeln. Die von seinem Roboterarm erbohrten und in 43 Titan-Röhrchen abgefüllten Gesteinsproben werden vom Mars-Rover deponiert und solle später von einer europäischen Marssonde zurück zur Erde gebracht werden.

Perseverance bohrt sein erstes Loch

Am 6. August 2021 war es soweit: Perseverance senkte seinen Bohrer in eine zuvor sorgsam ausgewählte Stelle eines flachen Felsstücks. Zuvor hatten Analysen nahelegt, dass dieses aus winzigen vielfarbigen Körnchen bestehende Gestein durch vulkanische oder meteoritische Prozesse entstanden sein könnte. „Die Gesteine dieser geologischen Einheit sind keine Zeitkapseln für organisches Material, aber sie könnten schon seit der Entstehung des Jezero-Kraters hier sein und daher wertvolle Lücken in unserem geologischen Wissen über diese Region schließen“, erklärt Ken Farley vom California Institute of Technology.

Aufnahmen einer der Kameras am Rover zeigten das von der Bohrung zurückgelassene Loch. Die vom Rover übermittelten Telemetrie-Daten bestätigten zudem, dass die Bohrung und die folgenden Schritte zur Probensicherung wie geplant abliefen. „Der Probenprozess ist von Anfang bis Ende vollständig autonom“, erklärt Jessica Samuels vom Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA. Alles sprach dafür, dass Perseverance seine erste Bohrung erfolgreich abgeschlossen hatte.

…aber das Sammelröhrchen bleibt leer

Doch inzwischen zeigen neue Daten, dass das Probenröhrchen trotz scheinbar korrekter Abfolge leer geblieben ist. „Einer der Schritte, die nach der Platzierung einer Probe in das Sammelröhrchen stattfinden, ist eine Volumenmessung des Inhalts“, so Samuels. „Aber diese Messung ermittelte nicht den für ein gefülltes Probenröhrchen erwarteten Widerstand.“ Offenbar ist es dem Mars-Rover nicht gelungen, Marsgestein einzusammeln.

„Das ist nicht der Auf-Anhieb-Erfolg, den wir erhofft hatten“, räumt Thomas Zurbuchen vom Wissenschaftsdirektorat der NASA ein. „Aber es gibt immer Risiken, wenn man neue Dinge versucht.“ Das Perseverance-Team der NASA versucht zurzeit, mehr Informationen darüber zu gewinnen, was schiefgelaufen sein könnte. Unter anderem wollen sie dafür die WATSON-Kamera am Roboterarm des Rovers nutzen, um Nahaufnahmen des Bohrlochs zu machen.

Widerspenstiges Marsgestein

Ersten Vermutungen nach könnte das Marsgestein sich als hartnäckiger erwiesen haben als erwartet. „Das leere Röhrchen ist wahrscheinlich weniger eine Folge von Hardware-Problemen des Probennahme-Systems als vielmehr das Ergebnis einer unerwarteten Reaktion des Gesteins“, sagt Projektmanagerin Jennifer Trosper vom JPL. „Wir werden in den nächsten Tagen mehr diagnostische Daten erhalten und diese auf die möglichen Ursachen hin analysieren.“

Es wäre nicht das erste Mal, dass sich der Marsuntergrund als widerspenstig erweist. Schon im Jahr 2008 kämpfte der Phoenix Lander mit überraschend „klebrigem“ Mars-Regolith, der sich kaum in die bordeigene Analysekammer verfrachten ließ. Der Mars-Rover Curiosity stellte bei Bohrungen fest, dass das Marsgestein härter und spröder war als vermutet. Und vor wenigen Monaten musste die Landesonde Mars InSight ihre Bohrung mit dem „Mars-Maulwurf“ vollends aufgeben, weil dieser Schlagbohrer nicht in den Untergrund eindringen konnte.

„Ich war bisher bei jeder Mars-Rover-Mission dabei und dieser Planet zeigt uns immer wieder, was wir alles nicht über ihn wissen“, sagt Trosper. „Es ist jedenfalls nicht ungewöhnlich, dass Komplikationen bei komplexen, erstmals durchgeführten Aktivitäten auftreten.“ Das Roverteam ist aber zuversichtlich, dass sich die aktuellen Probleme lösen lassen. Auch beim Phoenix Lander hat die Probennahme nach einigen Anläufen dann doch noch geklappt.

Update 13.08.: Inzwischen hat sich bestätigt, dass das Gestein im Bohrloch zu krümelig oder pulverisiert war, um im Bohrgehäuse ztu bleiben. Der Mars-Rover soll nun anderswo weiter probieren.

Quelle: NASA