Um nach Spuren von Wasser und vielleicht auch Leben auf dem Mars zu suchen, hat die NASA eine neue Mission zum Roten Planeten geschickt. Die Raumsonde „Phoenix“ startete am Samstag um 11.26 Uhr mitteleuropäischer Sommerzeit (MESZ) an Bord einer Delta-2-Rakete vom Weltraumbahnhof Cape Canaveral in Florida auf ihre fast 700 Millionen Kilometer langen Reise. Phoenix, die Zweitauflage des 1999 gescheiterten Projekts „Mars Polar Lander“, wird im späten „Mars-Frühjahr“ sein Ziel erreichen und dort sechs Monate funktionsfähig bleiben.
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Flüssiges Wasser gilt als eine Bedingung für die Entwicklung jeglichen, auf der Erde vorkommenden Lebens. Immerhin gab es im Laufe von 90 Prozent der Erdgeschichte nur Leben im Wasser. An der Oberfläche des Mars kann es wegen des geringen atmosphärischen Drucks und der tiefen Temperaturen kein flüssiges Wasser geben. Doch legen Daten des Orbiters „Mars Odyssey“ nahe, dass es in manchen Polgebieten in weniger als einem Meter Tiefe große Wassereisvorkommen geben könnte. Die Phoenix Landesonde soll diese Hypothese überprüfen und darüber hinaus nach eventuellen organischen Molekülen suchen. Als einziges deutsches Institut nimmt das Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS) in Katlenburg-Lindau an der Mission teil.
Zielgebiet „Green Valley“
Phoenix wird jetzt eine 10-monatige Cruise-Phase durchlaufen. Nach etwa neun Monaten Flug soll sie am 25. Mai 2008 auf dem Mars landen. Zielgebiet sind die noch unerforschten polaren Regionen des Mars. Die Forscher favorisieren derzeit ein Gebiet namens „Green Valley“ bei etwa 69 Grad nördlicher Breite, welches sie auf der Grundlage bereits vorhandener hochauflösender Fotos für einen sicheren Landeplatz halten. Außerdem erwarten sie dort reichliche Mengen an Wassereis in geringer Bodentiefe.
Während des weniger als acht Minuten dauernden Landemanövers wird die Sonde in die Marsatmosphäre eindringen und durch Hitzeschild, Fallschirm sowie zwölf koordinierte Raketentriebwerke von ihrer ursprünglichen Geschwindigkeit von zunächst 25.000 Kilometern pro Stunde bis auf null abgebremst. Als Missionsdauer sind 90 Sols – Marstage – für die „Primary Mission“ und weitere 60 Sols in der „Polar Climate Phase“ vorgesehen. Ein Sol entspricht 24:37 Stunden auf der Erde. Der Betrieb von Phoenix wird bis etwa November 2008 aufrecht erhalten. Verantwortlich für den Betrieb ist die University of Arizona in Verbindung mit dem Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA.
Phoenix gräbt Löcher
Mit Hilfe eines Roboterarms wird es nach Angaben der Forscher vor Ort möglich sein, bis zu einen Meter tiefe Löcher zu graben. Der Robotic Arm (RA) ist ein Ausleger am Phoenix-Lander, der insgesamt 2,35 Meter lang ist, mehrere Gelenke hat und in einer Schaufel endet. In vier Freiheitsgraden beweglich, kann er Bodenproben von der Oberfläche und von oberflächennahen Schichten nehmen und den Laborinstrumenten MECA und TEGA zuzuführen.
Der Microscopy, Electrochemistry, and Conductivity Analyzer (MECA) besteht aus vier Teilexperimenten: einem Optischen Mikroskop (OM), einem Atomic-Force Microscope (AFM), einer Thermal and Electrical Conductivity Probe (TECP) und einem Wet Chemistry Lab (WCL). MECA soll den Marsboden charakterisieren mit Schwerpunkt auf pH-Wert, thermale und elektrische Leitfähigkeit, Mineralogie, Körnung und Farbe. Das Zielgebiet von Phoenix soll eine 80-prozentige Wahrscheinlichkeit von Wassereis innerhalb einer Tiefe von 30 Zentimeter unter der Oberfläche haben.
Robotic Arm Camera
Forscher vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS) in Katlenburg-Lindau um Horst Uwe Keller entwickelten zusammen mit der University of Arizona, Tucson, eine Kamera, die auf dem Roboterarm montiert ist und hochauflösende Farbbilder des Bodenmaterials in der Schaufel sowie von Wassereis im Graben liefern soll. Die RAC ist eine Kamera mit einem doppelten Gauss-Linsensystem und einem CCD (Charge Coupled Device) Detektor. Sie ermöglicht Bilder bis zum Maßstab von 1 zu 1, wobei jeder Bildpunkt einer Auflösung von bis zu 23 Mikrometer entspricht.
„Wir hoffen, dass unsere Kameratechnik sicher startet, sicher auf dem Mars landen wird und wir mit dieser Mission erstmals Wasser außerhalb der Pole finden und etwas über den Verbleib der einmal vorhandenen Wassermassen auf dem Mars sagen können.“, sagt Keller zuversichtlich.
Sieben Experimente an Bord
Entwickelt und gebaut wurde die Phoenix-Sonde von Lockheed Martin Space Systems in Littleton (Colorado). Sie trägt auf ihrer Instrumentenplattform folgende sieben Experimente als Nutzlast:
– Robotic Arm (RA) vom JPL: Ausleger mit Schaufel für Grabungen in der Marsoberfläche bis in etwa 0,5 m Tiefe
– Robotic Arm Camera (RAC) vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS) in Katlenburg-Lindau in Zusammenarbeit mit der University of Arizona
– Microscopy, Electrochemistry, and Conductivity Analyzer (MECA) vom JPL mit maßgeblicher Unterstützung durch Universität Neuchatel, Schweiz, und MPS, Deutschland
– Thermal-Evolved Gas Analyzer (TEGA) von University of Arizona und University of Texas, Dallas
– Mars Descent Imager (MARDI) von Malin Space Science Systems (MSSS), Kalifornien
– Surface Stereoscopic Imager (SSI) von der University of Arizona mit Kalibriertarget vom Niels-Bohr-Insitut, Dänemark
– Meteorological Station (MET) von der Kanadischen Raumfahrtagentur mit Telltale (Windmesser) von der Universität Aarhus, Dänemark.
(MPG, 06.08.2007 – DLO)
