Von Günter Paul
04. August 2007 Auf der Erde können Mikroorganismen auch in den unwirtlichsten Regionen überleben, wie sich in jüngerer Zeit erwiesen hat. Warum nicht auch auf dem Mars, fragen sich manche Astronomen. Zwar gibt es dort heutzutage kein flüssiges Wasser. Aber im Nordpolargebiet haben verschiedene Marssonden Hinweise auf Eis dicht unter der Oberfläche entdeckt, das in der Vergangenheit flüssig gewesen sein dürfte. Alle hunderttausend Jahre könnten in der Region Bedingungen herrschen, die zu einer Art Auferstehung des Lebens führen würden, wenn solches denn je existiert haben sollte.
Die tatsächlichen Bedingungen soll die amerikanische Marssonde „Phoenix“ erkunden, die an diesem Samstag den Weg zum Roten Planeten angetreten hat. Wenn sie nach zehn Monaten Flug an ihrem Ziel ankommt, werden ihr ungefähr drei Monate Zeit für die Forschung bleiben. So lange ist es in der Polarregion, jahreszeitlich bedingt, noch warm genug. Danach reicht die mit den Solarzellenflügeln gewonnene Energie gerade noch aus, jeden dritten oder vierten Tag zu arbeiten.
Täglich bis zu zweieinhalb Stunden Grabungen
Der Name der Sonde erinnert an den mythologischen Vogel, der immer wieder neu aus Asche auferstanden ist. Für die Sonde wurde nämlich die Struktur des „Mars Surveyor Lander“ übernommen, der 2001 auf dem Planeten niedergehen sollte, jedoch nie geflogen ist. Die Geräte stammen zum großen Teil aus dem Programm des „Mars Polar Lander“, der zwar im Dezember 1999 im Südpolargebiet des Planeten aufsetzte, dann aber stumm blieb.
Das wichtigste Ziel dieser Mission ist es, im Polargebiet - aber außerhalb jener Region, die zur Zeit der Landung noch von Eis bedeckt ist - in verschiedenen Tiefen Proben zu nehmen und sie mit den Laborgeräten von „Phoenix“ zu untersuchen. Die Sonde ist mit einem Roboterarm ausgerüstet, an dem unter anderem eine Schaufel zum Ausheben eines bis zu einen halben Meter tiefen Grabens befestigt ist. Ein solcher Graben reicht nach Meinung der Wissenschaftler bis in das Permafrost-Eis in dieser Region hinein. Die Grabungen sollen am zehnten Marstag nach der Landung beginnen und täglich bis zu zweieinhalb Stunden dauern.
Mit Instrumenten Tongestein aufspüren
Für die Analyse des Bodens werden Tests ausgeführt, von denen manche den Gärtnern auf der Erde geläufig sein dürften: Das eine der beiden Labors von „Phoenix“, Meca („Microscopy, Electrochemistry, and Conductivity Analyzer“), sucht beispielsweise nach Oxidations- oder Reduktionsprozessen, die für oder gegen die Möglichkeit von Leben an dieser Stelle sprechen würden, und prüft, wie es um den Säure- und den Salzgehalt des Bodens bestellt ist.
Es hat vier Öfen zum jeweils einmaligen Gebrauch, in denen verschiedene Proben für die Untersuchungen aufgeheizt werden, außerdem optische und Rasterkraft-Mikroskope, die Details bis herab zu zehn Nanometern in den Proben noch erkennen lassen. Mit den Instrumenten kann man zum Beispiel Tongestein aufspüren, das die frühere Wirkung von Wasser verraten würde. Von den vier Öfen soll einer mit einer Probe des eigentlichen Marsbodens beladen werden, ein zweiter mit einer Probe der darüber liegenden Regolith-Schicht und ein dritter mit dem Eis aus der Tiefe. Der vierte Ofen ist für Wiederholungstests oder die Untersuchung einer Probe aus einer anderen Tiefe vorgesehen.
„Lebenswichtige“ chemische Elemente suchen
Das zweite Labor, Tega („Thermal and Evolved Gas Analyzer“), geht hauptsächlich der Frage nach, in welchem Maße im Marsboden „lebenswichtige“ chemische Elemente wie Kohlenstoff, Stickstoff, Phosphor und Wasserstoff vorhanden sind. Es besteht aus acht ebenfalls nur einmal zu beladenden Hochtemperatur-Öfen und einem Massenspektrometer, mit dem die bei Erhitzung auf tausend Grad Celsius flüchtigen Atome und Moleküle auf Massen und Konzentrationen hin untersucht werden. Die Empfindlichkeit beträgt dabei zehn Teile pro Milliarde. An Bord von „Phoenix“ befinden sich aber auch andere Instrumente, beispielsweise zur erstmaligen Erkundung der meteorologischen Verhältnisse in einer Polarregion des Planeten. Das Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung in Katlenburg-Lindau ist an einer der Kameras der Sonde beteiligt.
Die erste große Bewährungsprobe wird die Sonde zu bestehen haben, wenn sie in unmittelbarer Umgebung des Mars angekommen ist. In 125 Kilometern Höhe trifft sie in dessen Atmosphäre ein, die sie bis auf das 1,7-fache der Schallgeschwindigkeit bremst. Dabei wird „Phoenix“ von einem Hitzeschild vor dem Verglühen geschützt. Dieser Schild wird abgetrennt, sobald sich der Fallschirm von „Phoenix“ öffnet, der die Sonde bis auf einen Kilometer Höhe über dem Boden bringt. Dann wird auch der Fallschirm abgetrennt. Nun übernehmen Raketendüsen die Bremsfunktion. Hat das Landegerät eine Höhe von zwölf Metern oder eine Geschwindigkeit von 2,4 Metern pro Sekunde erreicht, pegelt sich eine konstante Sinkgeschwindigkeit ein. Erreicht es den Boden, werden die Düsen abgeschaltet, und nach einer Ruhepause können die Vorbereitungen für die wissenschaftlichen Arbeiten beginnen.
Text: F.A.Z., 01.08.2007, Nr. 176 / Seite 32
Bildmaterial: AP, dpa, REUTERS
