In einem Flussdelta auf dem Mars macht der Nasa-Rover „Perseverance“ einen wichtigen Fund. Doch nun müssen die Forschenden längere Zeit geduldig sein.

Pasadena – Als die US-Raumfahrtorganisation Nasa eine Region namens Jezero-Krater als Landeplatz für den Rover „Perseverance“ auf dem Mars auswählte, hatten die Verantwortlichen bereits einen Plan: Sie wollten mithilfe des Roboters eine Gegend erkunden, die auf Aufnahmen, die vorab von Raumsonden gemacht wurden, wie ein Flussdelta aussah. Bereits seit Juli 2022 erforscht „Perseverance“ nun das Delta – und liefert nun besonders wichtige Proben.

„Wir haben den Jezero-Krater für die Erforschung durch ‚Perseverance‘ ausgewählt, weil wir dachten, dort gebe es die beste Chance auf wissenschaftlich exzellente Proben“, erklärt Nasa-Wissenschaftsdirektor Thomas Zurbuchen in einer Nasa-Mitteilung und ergänzt: „Jetzt wissen wir, dass wir den Rover an den richtigen Ort geschickt haben.“ Der Mars-Rover habe eine „unglaubliche Diversität von Proben“ gesammelt, die in Zukunft von einer weiteren Mars-Mission zur Erde zurückgebracht werden sollen. „Ich denke, man kann mit Sicherheit sagen, dass dies zwei der wichtigsten Proben sind, die wir auf dieser Mission sammeln werden“, betont auch David Shuster, der sich mit der Rückholung der Proben vom Mars beschäftigt.

Mars: Diese Rover und Raumsonden erforschen den roten Planeten

Eine weitere Nasa-Raumsonde, die den Mars umkreist, ist MRO, der „Mars Reconnaissance Orbiter“. Sie erreichte im März 2006 ihren Orbit und sollte den Mars kartografieren. Die hochauflösende Kamera an Bord erlaubte es der Nasa auch, interessante Landestellen für nachfolgende Missionen wie den Rover „Curiosity“ zu finden. MRO hat auch ein Radar an Bord, mit dem der Orbiter dicht unter der Mars-Oberfläche nach Wasser und Eis sucht.

Der Nasa-Rover „Curiosity“ (offiziell: „Mars Science Laboratory“, MSL) ist im August 2012 auf dem Mars gelandet. Er ist weitgehend autonom und hat zehn Instrumente zur Untersuchung von Gestein, Atmosphäre und Strahlung an Bord. Außerdem kann „Curiosity“ Spektrografen, Kameras und meteorologische Instrumente auf dem Mars einsetzen. „Curiosity“ hat etwa die Größe eines Kleinwagens und wiegt etwa 900 Kilogramm. Bei seiner Landung war der Rover das schwerste von Menschen geschaffene Objekt auf dem Mars. Mittlerweile gilt sein Nachfolger, der Rover „Perseverance“, als schwerstes Objekt auf dem Mars.

erreichte im September 2014 ihre Umlaufbahn um den Mars und hatte damit bereits ihr Hauptziel erfüllt: „Mangalyaan“ sollte erfolgreich in einen stabilen Orbit um den Mars einschwenken. Indien erprobt mit der Sonde weitere Techniken, unter anderem Kommunikation und Navigation, die Durchführung einer interplanetaren Mission sowie die Integration von autonomen Funktionen.

Der „ExoMars Trace Gas Orbiter“ (TGO) ist die zweite europäische Raumsonde, die den Mars umkreist. Im Oktober 2016 ist der Orbiter, der eine Zusammenarbeit zwischen Esa und der russischen Roskosmos darstellt, im Mars-Orbit angekommen. Er untersucht die Mars-Atmosphäre im Allgemeinen und blickt speziell auf Spurengase wie Methan, die eine biologische oder geologische Ursache haben könnten. Der Orbiter hatte den Lander „Schiaparelli“ dabei, dessen Landung auf dem Mars jedoch scheiterte. „TGO“ sollte auch dabei helfen, mögliche Landestellen für den europäischen ExoMars-Rover „Rosalind Franklin“ zu finden. Dieser Rover sollte im Herbst 2022 zum Mars starten, doch die Zusammenarbeit zwischen Esa und Russland wurde wegen des Ukraine-Kriegs auf Eis gelegt. Was mit „Rosaldin Franklin“ geschieht, ist noch unklar. (Stand: Mai 2022)

Auch die Vereinigten Arabischen Emirate (VAE) haben eine eigene Mars-Mission: Die „The Emirates Mars Mission“ besteht aus dem Mars-Orbiter „Hope“, der seit Februar 2021 den roten Planeten umkreist. Mit der Ankunft der Raumsonde im Mars-Orbit wurden die VAE zum erst fünften Land überhaupt, das den Mars erreicht hat. Der Name „Hope“ soll „eine optimistische Nachricht an Millionen junger Araber schicken“, hieß es vor dem Start.

Im Jahr 2021 ist China ein Doppelerfolg gelungen: Der Orbiter „Tianwen-1“ erreichte im Februar des Jahres den Mars. An Bord: Ein Rover, der drei Monate später auf dem Mars landete. Die Raumsonde „Tianwen-1“ umkreist den Mars und schickt nicht nur wissenschaftliche Daten zur Erde, sondern auch so manches Selfie aus dem Mars-Orbit, das auf der Erde für Aufsehen sorgt.

Das Jahr 2021 war ein Mars-Jahr: Auch die US-Raumfahrtorganisation Nasa hat es sich nicht nehmen lassen, in diesem Jahr einen Rover auf dem roten Planeten zu landen. „Mars 2020“ heißt die Mission, zu der der Rover „Perseverance“ gehört. Er ist im Februar 2021 im Jezero-Krater auf der nördlichen Marshalbkugel gelandet und hat von dort bereits bedeutende wissenschaftliche Erkenntnisse geliefert – unter anderem, dass er tatsächlich wie vermutet in einem ausgetrockneten Mars-See gelandet ist. „Perseverance“ soll nach Spuren früheren Lebens auf dem Mars suchen und gleichzeitig Gesteinsproben für einen späteren Transport zur Erde einlagern. Mit dabei hatte der Rover den kleinen Hubschrauber „Ingenuity“ (siehe nächstes Bild).

Auch der kleine Helikopter „Ingenuity“ erforscht den Mars. Die Drohne ist gemeinsam mit dem Nasa-Rover „Perseverance“ auf dem roten Planeten gelandet und erkundet den Mars seit dem ersten Flug im April 2021 aus der Luft. Angedacht als Technologiedemonstration, für die bis zu fünf Flüge geplant waren, übertrifft „Ingenuity“ alle Erwartungen. Mehr als 20 Flüge über den Mars hat der Hubschrauber bereits absolviert und erkundet mittlerweile für den Rover „Perseverance“ künftige Strecken.

Er ist derzeit der neueste Forscher auf dem Mars: Der chinesische Rover „Zhurong“ ist im Mai 2021 gelandet, nachdem er seit Februar 2021 gemeinsam mit der Raumsonde „Tianwen-1“ den Mars umkreiste. „Zhurong“ ist der erste chinesische Rover auf dem Mars. Zu seinen Missionszielen gehört die Untersuchung von Strukturen unterhalb der Marsfläche, auch die chemische Zusammensetzung des Oberflächenmaterials interessiert die beteiligten Forschenden. Der Rover arbeitet zusammen mit der Raumsonde „Tianwen-1“ an der Suche von Mineralien, die durch Interaktion mit Oberflächenwasser entstanden sind.

Nasa-Rover „Perseverance“ findet organisches Material auf dem Mars

Das Delta, in dem der Mars-Rover „Perseverance“ sich befindet, entstand vor etwa 3,5 Milliarden Jahren. Es markiert die Stelle, an der in der Vergangenheit wohl ein marsianischer Fluss in einen See überging. Der Rover „Perseverance“ untersucht derzeit das Sedimentgestein im Delta, das entstand, als Partikel verschiedener Größe sich in der einst nassen Umgebung absetzten.

„Die Steine, die wir untersucht haben, haben die höchste Konzentration von organischer Materie, die wir während der Mission bisher gefunden haben“, erklärt „Perseverance“-Projektwissenschaftler Ken Farley bei einer Nasa-Pressekonferenz. „Organische Moleküle sind die Bausteine des Lebens, daher ist es sehr interessant, dass wir Gestein haben, das in einer bewohnbaren Umgebung in einem See abgelagert wurde und organisches Material enthält.“

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Nasa-Rover „Perseverance“ macht spannenden Fund auf dem Mars

Bereits am 20. Juli hat das „Perseverance“ Instrument SHERLOC Nasa-Angaben zufolge eine Probe genommen, in der die Forschenden eine Klasse organischer Moleküle gefunden haben, die mit Sulfatmineralien verwandt sind. Sulfatmineralien, die in Sedimentgestein gefunden werden, können wichtige Informationen über die Wasser-Umgebung liefern, in der sie entstanden sind.

„Diese Beziehung deutet darauf hin, dass während der Verdunstung des Sees sowohl Sulfate als auch organische Stoffe in diesem Gebiet abgelagert, konserviert und konzentriert wurden“, erläutert die SHERLOC-Wissenschaftlerin Sunanda Sharma. „Ich persönlich finde diese Ergebnisse so bewegend, weil ich das Gefühl habe, dass wir zu einem sehr entscheidenden Zeitpunkt und mit den richtigen Werkzeugen am richtigen Ort sind.“

Mars: Organische Moleküle in einer einst bewohnbaren Region gefunden

Unter dem Begriff „organische Moleküle“ versteht die Nasa eine Vielzahl von Verbindungen, die hauptsächlich aus Kohlenstoff bestehen und in der Regel Wasserstoff- und Sauerstoff-Atome enthalten. Auch andere Elemente wie Stickstoff, Schwefel und Phosphor können darin enthalten sein. Es gibt jedoch auch chemische Prozesse, bei denen solche Moleküle ohne die Mitwirkung biologischen Lebens entstehen – ein solcher Fund muss daher nicht zwangsweise ein Zeichen für früheres Leben auf dem Mars sein. Tatsächlich haben „Perseverance“ und auch sein Vorgänger, der Rover „Curiosity“ bereits zuvor organisches Material auf dem Mars gefunden. Doch die Tatsache, dass es dieses Mal in einer Region gefunden wurde, in der früher nachweislich flüssiges Wasser existierte und die demnach bewohnbar gewesen sein könnte, ist für die Forschenden ein entscheidender Hinweis.

Die Steine, die wir untersucht haben, haben die höchste Konzentration von organischer Materie, die wir während der Mission bisher gefunden haben.

„Der Nachweis dieser Klasse von organischen Stoffen allein bedeutet zwar nicht, dass es dort definitiv Leben gab, aber diese Beobachtungen ähneln einigen Dingen, die wir hier auf der Erde gesehen haben“, erklärt Sharma. „Um es einfach auszudrücken: Wenn dies eine Schatzsuche nach potenziellen Anzeichen für Leben auf einem anderen Planeten ist, dann ist organische Materie ein Anhaltspunkt. Und wir bekommen immer stärkere Hinweise, während wir uns durch das Delta bewegen.“

Nasa und Esa wollen Bodenproben vom Mars zur Erde holen

Nach solch wichtigen Funden möchten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler am liebsten sofort an die Arbeit gehen und das Material genau untersuchen. Doch für eine detaillierte Erforschung des gefundenen organischen Materials müssen sich die Forschenden noch eine ganze Weile gedulden. „So fähig unsere Instrumente an Bord von ‚Perseverance‘ auch sind, weitere Schlussfolgerungen über den Inhalt der Probe müssen abgewartet werden, bis sie zur Erde zurückgebracht wird“, sagt Farley.

Die sogenannte „Mars Sample Return“-Mission, bei der die Nasa mit der europäischen Raumfahrtorganisation Esa kooperiert, soll von „Perseverance“ eingesammelte Mars-Proben mithilfe zweier kleiner Helikopter-Drohnen einsammeln und zur Erde zurückbringen – allerdings erst in den 2030er Jahren, ein genaues Datum steht noch nicht fest. (tab)

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