Mars

Die lange Finsternis

Starke Staubstürme bringen die Marsrover in Schwierigkeiten

27. Juli 2007 Einst hat Wasser die Oberfläche des Mars mitgeprägt. Dafür gibt es etliche Belege. Doch seit langem ist es auf dem Planeten trocken. Staubtrocken, sozusagen. Davon zeugen Staubteufel - kleine Windhosen -, die sich nachmittags über die weiten Ebenen bewegen, und davon zeugen gelegentlich heftige Staubstürme. Einer von ihnen zog in der letzten Juniwoche westlich der Ebene Meridiani Planum auf, in der der amerikanische Marsrover „Opportunity“ weilt und darauf wartet, dass er in den vor ihm liegenden Krater namens Victoria hinunterrollen kann. Diesen riskanten Ausflug, von dem nicht sicher war, wie er enden würde, hatten die Wissenschaftler lange vor sich hergeschoben. Nun hoffen die Forscher, dass der immer noch am Kraterrand stehende Rover zunächst wenigstens den Staubsturm übersteht.

Für die Verhältnisse auf dem Mars zählt der jetzige Staubsturm trotz seiner Heftigkeit noch nicht einmal zur schlimmsten Kategorie. Anfangs schien es sich sogar eher um ein regionales Ereignis zu handeln. Denn nur ein Bruchteil des aufgewirbelten feinen Staubes wurde in der dünnen Atmosphäre bis auf die entgegengesetzte Seite des Planeten getragen - zum Krater Gusev, wo sich der andere Rover, „Spirit“, befindet. Auch dessen Batterien müssen seit einigen Tagen geschont werden, weil seine Solarzellen wegen des verdunkelten Himmels weniger Strom liefern. Allerdings scheint sich für Spirit die Lage mittlerweile zu entspannen. Einem Funkspruch vom Wochenende zufolge ist der Himmel über diesem Rover wieder geringfügig aufgeklart. Dagegen sieht die Situation für Opportunity bedrohlich aus. Der Sturm hat sich nämlich von Anfang an zügig in seine Region ausgedehnt. Innerhalb einer Woche war schon die gesamte Südhemisphäre des Planeten betroffen, danach sprang der Staubsturm auf die Nordhalbkugel über.

Ohne Strom übersteht Opportunity die Nacht nicht

Am Rande des Kraters Victoria hindert der Staub seit etwa einer Woche 99 Prozent des Sonnenlichts daran, auf die Planetenoberfläche zu gelangen. Die Solarzellen, die den für den Betrieb des Rovers notwendigen Strom erzeugen, beziehen ihre Leistung nur noch aus dem diffusen Streulicht. Die von den Solarzellen zur Verfügung gestellte Energie, die sich vor der Entstehung des Staubsturms täglich auf gut 700 Wattstunden belief - was eine 100-Watt-Glühbirne sieben Stunden lang leuchten lässt -, ist mittlerweile um rund 80 Prozent gesunken. Als der Wert 400 Wattstunden erreichte, wurden zur Einsparung von Energie die Fahrten des Rovers Opportunity ausgesetzt und die meisten Beobachtungen eingestellt.

Am Dienstag vergangener Woche ist der Wert trotz der „Sparmaßnahmen“ unter die kritische Grenze von 150 Wattstunden gesunken. Der Rover verbrauchte nun trotz seiner Ruhestellung mehr Energie, als die Solarzellen lieferten, so dass sich die Batterie zu entleeren begann. Am folgenden Tag, als die täglich gelieferte Energie sogar auf 128 Wattstunden absackte, wurde auch die Kommunikation des Rovers mit der Erde für den vergangenen Donnerstag und Freitag ganz eingestellt. Die Ingenieure hofften, damit den täglichen Energieverbrauch auf unter 130 Wattstunden senken zu können, was offenbar geklappt hat. Nach einer Rückmeldung von diesem Montag hat sich die Energiesituation geringfügig entspannt. Ganz auf Energie verzichten kann der Rover nicht, weil seine Elektronik ungeheizt die kalten Marsnächte nicht überstehen würde. Am Donnerstag soll sich Opportunity das nächste Mal melden.

Schon öfter verhängnisvolle Staubstürme

Zum Thema

Dass es auf dem Mars Staubstürme zum Teil globalen Ausmaßes gibt, ist den Astronomen schon lange bekannt. Früher, als die Fernrohre noch keine klaren Bilder von der Oberfläche des Planeten lieferten, bemerkte man bereits, dass sich die Farbe des Mars jahreszeitlich bedingt änderte, was viele Wissenschaftler der Entstehung von Staubstürmen im Sommer zuschrieben. Zu Recht, wie sich später zeigte, waren sie der Überzeugung, dass eine Schicht feinen Staubs weite Teile des Planeten bedeckt und dass der Staub gelegentlich von starkem Wind erfasst wird.

Einer der heftigsten Stürme zog im Sommer 2001 auf, als sich die Raumsonde „Mars Odyssey“ dem Planeten näherte. Im Spätsommer hatte er den gesamten Himmelskörper eingehüllt. Damals wurden für den Mars recht hohe Windgeschwindigkeiten um hundert Kilometer pro Stunde gemessen, und der vom Sturm aufgewirbelte Staub stieg achtzig Kilometer hoch auf. Ein anderer globaler Staubsturm hatte 1971 dafür gesorgt, dass „Mariner 9“ - die erste Raumsonde, die in eine Umlaufbahn um den Planeten einschwenkte - monatelang keine klaren Bilder von dessen Oberfläche übertragen konnte. Derselbe Sturm wurde den russischen Sonden „Mars 2“ kurz vor und „Mars 3“ kurz nach der Landung auf dem Roten Planeten zum Verhängnis.

Staubteufel „in flagranti“ erwischt

Der feine Marsstaub macht sich auch auf andere Weise bemerkbar - in Form von Staubteufeln, wie man kleine Windhosen nennt. Staubteufel entstehen vornehmlich nachmittags, wenn der Boden durch längere Sonnenbestrahlung aufgeheizt ist. Schon zwei Meter über dem Boden sind die Temperaturen recht frostig. Durch die Differenz kann ein Sog entstehen, und im Zusammenspiel mit kleinen Scherkräften bilden sich gelegentlich Wirbel, die Staub in die Höhe reißen. Die Staubteufel halten sich auf dem Mars - wie auf der Erde - einige Minuten lang und ziehen in dieser Zeit über den Boden hinweg, wo sie dunkle, vom Staub „befreite“ Spuren hinterlassen.

Schon 1976 waren auf den Bildern der beiden amerikanischen Viking Orbiter lange, dunkle Linien zu sehen, die für die Spuren von Staubteufeln gehalten wurden. Solche Spuren finden sich in manchen Regionen zuhauf, sie verlaufen kreuz und quer. Aber erst im Jahr 1997 gelang es mit dem ersten Marsrover - „Pathfinder“ -, einen Staubteufel „in flagranti“ zu erwischen. Seitdem hat insbesondere Spirit viele Staubteufel fotografiert. Schon bevor dieser Rover auf dem Mars landete, wusste man, dass in der Gegend, durch die er rollen würde, Staubteufel an der Tagesordnung sind. Allerdings ist auf den Aufnahmen des Rovers keiner in weniger als zwei Kilometer Distanz zu sehen gewesen.

Auch von den Raumsonden in Marsumlaufbahnen sind außer den dunklen Spuren mehrere Staubteufel fotografiert worden. Eindrucksvoll ist das hier abgebildete Foto des Mars Reconnaissance Orbiter vom 6. Juni, das neben dem hellen, aufgewirbelten Staub dessen Schatten zeigt. Der Staubteufel ist östlich der Region namens Hellas nachmittags kurz nach drei Uhr (Ortszeit) entstanden. Sein Durchmesser hat 200 Meter betragen, und die Höhe hat rund 500 Meter erreicht. Andere Staubteufel auf dem Mars wachsen einige Kilometer hoch.

Text: F.A.Z., 25.07.2007, Nr. 170 / Seite N2
Bildmaterial: AP, Nasa

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