Der Mars-Rover „Perseverance“ sucht nach Spuren früheren Lebens auf dem roten Planeten. Eine große Aufgabe für den Nasa-Roboter. Bilder funkt er zur Erde.  

Washington – Werden Menschen einmal auf dem Mars leben können? Diese Frage beschäftigt die Weltraumforschung schon seit Jahrzehnten. Der Mars-Rover „Perseverance“ ist 480 Millionen Kilometer geflogen, um das auf dem Mars zu erforschen. Am 18. Februar 2021 landete der Rover sicher auf dem roten Planeten. Im Nasa-Kontrollzentrum brach Jubel aus. Mit einem Fallschirm wurde der Rover auf dem Mars abgesetzt. Das riskante Manöver – von der Nasa gern als „sieben Minuten des Terrors“ bezeichnet, glückte mit Bravour. Kurz darauf funkte „Perseverance“ die ersten hochaufgelösten Panorama-Bilder vom Mars zur Erde.

Mars-Rover „Perseverance“ auf der Suche nach Spuren von Leben auf dem Mars

Die Nasa formuliert die Hauptaufgabe des Mars-Rovers „Perseverance“ auf ihrer Webseite so: In einem ausgetrockneten Kratersee nach Spuren von Leben suchen. Der Rover bearbeitet und analysiert dabei mit Bohrern und anderen Instrumenten die Marsoberfläche.

„Er sucht nach Hinweisen auf früheres Leben von Mikroben. Dafür werden Gesteins- und Bodenproben genommen, die später einmal zur Erde zurückgebracht werden“, erklärt eine Nasa-Projektleiterin. „Perseverance“ hat 43 Röhrchen für Proben an Bord. Jedes ist etwas dicker als ein Bleistift.

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In den ersten Monaten erkundete der Mars-Rover „Perseverance“ den Boden des Jezero-Kraters. Die ersten Gesteinsproben waren schon ein voller Erfolg der Mission. Der Rover fand organische Verbindungen in Bodenproben. Der Nasa zufolge war dies eine „überraschende Entdeckung“. Die Moleküle enthalten Kohlenstoff und Kohlenstoff ist ein wichtiger Bestandteil von Leben: Leben ohne Kohlenstoff gibt es auf der Erde nicht.

Das nächste Ziel war das alte Flussdelta. Die Forschenden hofften auf interessante Proben, weil Leben Wasser braucht und dieses im Schlamm versteinert sein könnte. Auf unserer Erde wimmelt es in solchen Flusssedimentschichten vor lauter Leben.

Mars-Rover „Perseverance“ schreibt Weltraumgeschichte – Pioniertaten auf dem Mars

Mit an Bord des Nasa-Rovers ist der Mini-Helikopter „Ingenuity“ (auf Deutsch: Einfallsreichtum). Unter extremen Bedingungen – auf dem Mars ist es nachts bis zu 90 Grad Celsius kalt, was schlecht ist für die Lithiumbatterien – erkundete „Ingenuity“ den roten Planeten aus der Vogelperspektive.

Es war der erste Hubschrauber auf einem fremden Planeten. Der erste Flug von mehr als einer halben Minute am 19. April 2021 war eine Sensation. Das zwei Kilogramm schwere Fluggerät mit Elektrobetrieb ist auf dem Mars insgesamt 72 Mal gestartet und wieder gelandet – ursprünglich waren fünf Flüge vorgesehen. Im Januar 2024 absolvierte der Helikopter seinen letzten Flug, dann waren seine Rotorblätter zu beschädigt, um noch fliegen zu können.

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Rover „Perseverance“ gewinnt erstmals Sauerstoff auf dem Mars

Bei der Marsmission gelang mit „Perseverance“ am 22. April 2021 ein weiteres wichtiges Experiment in der Raumfahrt: Der Rover gewann Sauerstoff auf dem Mars. Die Atmosphäre des roten Planeten besteht überwiegend aus Kohlendioxid (CO₂), doch mit „Moxie“ – einem Gerät von der Größe einer Autobatterie – wurden insgesamt fünf Gramm Sauerstoff durch chemische und elektrische Prozesse extrahiert. Damit könnten Astronaut:innen ungefähr zehn Minuten atmen. „Moxie“ steht übrigens für „Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment“.

„Das ist ein wichtiger erster Schritt, um Kohlendioxid auf dem Mars in Sauerstoff umzuwandeln“, so Jim Reuter vom Space Technology Mission Directorate (STMD) der Nasa. Vor allem, wenn eines Tages Astronaut:innen auf dem Mars landen und dort längere Zeit überleben sollen.

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.

Wie viele Mars-Rover gibt es eigentlich? Hier eine Liste

Auf dem Mars ist einiges los. Die Geschichte der Marsexpeditionen ist lang. Die Mission „Mars 2020“ ist die fünfte Mars-Rover-Mission der Nasa. Der neueste Mars-Rover „Perseverance“ ist am 18. Februar 2021 auf dem Mars im Jezero-Krater gelandet. Der Nasa-Rover „Curiosity“ rollt seit dem 6. August 2012 über den Marsboden. Im Gale-Krater setzte der Rover auf dem staubigen Boden auf. Seitdem ist „Curiosity“ unermüdlich unterwegs.

Die Zwillings-Rover „Spirit“ und „Opportunity“ überlebten ihre geplante 90-Tage-Zeit auf dem Mars weit. „Opportunity“ war fast 15 Jahre auf dem Roten Planeten im Einsatz. Das letzte Mal kommunizierte der Roboter am 10. Juni 2018 mit der Erde, als ein planetenweiter Staubsturm den Standort des solarbetriebenen Rovers auf dem Mars bedeckte.

Die Abenteuer-Zwillinge „Spirit“ und „Opportunity“ sammelten vor allem geologische Daten. Sie fanden nach Ansicht der Wissenschaftler:innen Beweise, dass der Mars mit Wasser überflutet war – und damit möglicherweise Hinweise auf mikrobielles Leben.

Mars-Rover „Perseverance“ ist so groß wie ein Kleinwagen

Der Mars-Rover „Perseverance“ ist so groß wie ein Kleinwagen (3 Meter lang und 2,7 Meter breit), etwa 1000 Kilogramm schwer und auf sechs stabilen Rädern unterwegs. In Aufbau und Größe ähnelt er seinem Vorgänger „Curiosity“, ist aber um 126 Kilogramm schwerer.

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„Perseverance“ ist insgesamt mit sieben Instrumenten und 16 Kameras ausgestattet. Darunter eine hochauflösende Panoramakamera mit Zoom-Funktion. Neben spektakulären Bildern und Videos gibt es dank der Spezialmikrofone am Rover die ersten Tonaufnahmen vom Mars. Mit einem Bohrer am Ende seines Roboterarms und einem komplexen Probensammelsystem in seinem Bauch schnappt sich „Perseverance“ Gesteinskerne vom Jezero-Kraterboden.

Entwicklung und Bau des rund 2,5 Milliarden Dollar (etwa 2,2 Milliarden Euro) teuren Rovers haben acht Jahre gedauert.

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Kommt der Mars-Rover „Perseverance“ auf die Erde zurück?

Nach der Gesteinsprobe Nr. 11 und einer Probe aus der Atmosphäre verkündete die Nasa im August 2022 ein ehrgeiziges Ziel: Die Mars-Proben sollen voraussichtlich 2033 auf der Erde eintreffen. Mit dem Mars-Sample-Return-Programm wollen Nasa und die europäische Weltraumagentur Esa gemeinsam die Proben vom Mars zur Erde bringen.

Die „historische Hin- und Rückreise von der Erde zum Mars“ ist unter anderem mithilfe des sogenannten Earth Return Orbiter geplant, teilte die Nasa im Sommer 2022 mit. Das Raumschiff gibt es zunächst noch nicht. Der Mars-Rover „Perseverance“ macht indes auf dem Mars weiter, solange es geht. (ml)

Rubriklistenbild: © Nasa/afp