Was noch vor wenigen Jahren als gefährlich ehrgeiziger Traum galt, ist heute konkrete Realität. Eine Mission zum Mars ist jetzt in Reichweite der menschlichen Technologie und ist eines der wichtigsten Weltraumprojekte aller Zeiten. Auch wenn die Anwesenheit des Menschen auf dem Mars noch in weiter Ferne zu liegen scheint, ist seine Erkundung mit Rovern und Sonden bereits in vollem Gange, wobei die Ausgrabung, wie sie von der wissenschaftlichen Gemeinschaft gemeinhin definiert wird, nach einem ähnlichen Verfahren erfolgt wie diejenige, die uns 1969 zum Mond führte.
Auf jeden Fall hat der vierte Planet des Sonnensystems seit der Antike verschiedene Völker fasziniert, die mit Neugierde die scheinbar unregelmäßige Bewegung dieser besonderen Lichtquelle mit ihrer intensiven roten Farbe beobachtet haben. Ares für die Griechen, Mars für die Lateiner, Augakuh für die Inkas und Nirgal für die Babylonier - der mit dem Kriegsgott assoziierte Himmelskörper ist mit der am 30. Juli 2020 gestarteten Mission Mars 2020 ins Visier der NASA geraten. Und das verdankt sich all den Beobachtungen, die es schon in der vorastronomischen Zeit gab, die wir gemeinsam erforschen werden, bevor wir zu dem futuristischen Szenario kommen, auf das die Nationale Agentur für Weltraum- und Luftfahrttätigkeiten "hungrig" ist.
Die ersten teleskopischen Beobachtungen des Mars
Die Mars-Mission der NASA ist so "wild" wie ihr Referenzplanet, auch dank früherer Studien, die sich auf den roten Planeten konzentrieren. Die ersten Beobachtungen des Mars mit einem Teleskop wurden zweifellos von dem Pisaner Astronomen Galileo Galilei gemacht, der zwischen 1609 und 1610 von dem fasziniert war, was damals wie eine schlecht definierte Scheibe mit leuchtenden roten und orangen Farben aussah. Es folgten Christiaan Huygens und Gian Domenico Cassini, die als erste die eisigen Pole des Planeten sahen.
Zwischen 1777 und 1783 berechnete William Herschel dann die Bahnneigung des Mars von etwa 30° und die fast 25-stündige Rotationsperiode. Im Jahr 1840 veröffentlichten Johann Heinrich von Mädler und Wilhelm Beer ihre erste Marskarte, wobei sie die bessere Sichtbarkeit des Planeten während einer engen Passage zwischen Mars und Erde nutzten. In der Folge wurden weitere Beschreibungen der Marsoberfläche angefertigt, und die heute verwendete Nomenklatur basiert auf der Karte des Italieners Giovanni Schiaparelli aus dem Jahr 1877.
Die Weltraumwelle und die Viking-Ära
Wir müssen jedoch einen großen Zeitsprung zwischen 1962 und 1972 machen, um Zeuge des grundlegenden Interesses an der Erforschung des Mars und einer möglichen Landung zu werden. In dieser Zeit führte die Sonde Mariner 4 einen so genannten Vorbeiflug an dem Planeten durch, der es auch ermöglichte, die ersten Nahaufnahmen des Mars zu machen und ein Funksignal durch die Marsatmosphäre zur Erde zu senden, das nun endlich durch Satellitendaten analysiert wird. Die Fotos, von denen es insgesamt 22 gab, beschrieben die Marsoberfläche als eine Wüste mit tiefen Kratern, weit entfernt von dem, was sich die Forscher des vorigen Jahrhunderts vorstellten, die bereit waren, auf künstliche Kanäle, Vegetation und sogar die Existenz einer Marsbevölkerung zu setzen.
Mariner 9 war später der erste echte künstliche Marssatellit: 1971 gelang es ihm, in eine Umlaufbahn um den Planeten einzuschwenken, mitten in einen globalen Staubsturm, der zum ersten Mal so genau untersucht wurde. Als sich der Sturm legte, war es der Menschheit möglich, einen genaueren Blick auf die Details der Marsoberfläche zu werfen und eine viel genauere Karte zu erstellen, die aus einem Netz von Tälern, Vulkanen und Polkappen besteht.
Wenn man von einer ersten, natürlich unbemannten Mission zum Mars sprechen will, muss man das Jahr 1975 einkreisen, als die beiden Sonden Viking 1 und Viking 2 gestartet wurden, um die Oberfläche des Planeten zu erreichen. Ziel war es, endlich Spuren von Leben auf dem Mars zu finden, was jedoch nicht gelang. Der scheinbare Misserfolg war in Wirklichkeit von grundlegender Bedeutung für unser Wissen über den Himmelskörper und sammelte weiterhin Daten bis November 1982, als auch der Kontakt zu Viking Lander 1, dem letzten Modul, das unsere Atmosphäre verließ, abbrach.
Es handelte sich um außergewöhnliche Daten, die zwischen den Aufnahmen und Filmen die von der Wissenschaft allgemein anerkannte Sicht auf den Mars revolutioniert haben. So konnte zum Beispiel die Theorie bestätigt werden, dass die geologischen Formationen an der Oberfläche nichts anderes als ein deutliches Zeichen für die frühere Anwesenheit von Wasser auf dem Mars sind.
Mars 2020: die Marsmission, die in die Zukunft blickt
Nach dem Viking-Programm ließ das Interesse am roten Planeten für einige Jahre nach. Bis vor kurzem, als Mars 2020 die wichtigste Marsmission der NASA wurde. Während Elon Musk und sein SpaceX ebenfalls mit unglaublichem Interesse auf den Marsboden blicken, hat die Regierung der Stars and Stripes ihr Engagement für das Verständnis und die künftige Kolonisierung des kriegerischsten Planeten im Sonnensystem bekräftigt.
Wie bereits erwähnt, wurde die Mission im Juli 2020 erfolgreich gestartet, während die Ankunft des Perseverance-Rovers und der Ingenuity-Drohne am 18. Februar 2021 um 21:55 Uhr italienischer Zeit erfolgte. Die Hauptziele des Projekts Mars 2020, das am 19. April 2021 mit den Messungen beginnt, sind die Untersuchung der Bewohnbarkeit des Mars, die Erforschung seiner Vergangenheit und die Suche nach Spuren möglichen biologischen Lebens.
Nicht nur das, es ist auch geplant, geologische Proben zu lagern, um sie anschließend zur Erde zurückzuschicken, um sie äußerst genau zu analysieren.
Die Mission Mars 2020 ist technisch gesehen Teil des NASA-Programms zur Erforschung des Mars, zu dem auch Curiosity, die beiden Sonden Mars Odyssey und Mars Reconnaissance Orbiter, die derzeit den Planeten umkreisen, sowie der Orbiter MAVEN gehören, der im September 2016 auf der Marsoberfläche eintraf, um die obere Atmosphäre zu untersuchen. Darüber hinaus wurde im Mai 2018 ein Lander namens InSight gestartet, um einen ersten Blick in die unzugänglichsten Tiefen des roten Planeten zu werfen.
Die Ziele der Mars 2020-Mission
Die US-Regierung und die NASA haben sich mit dem Mars 2020-Programm und dem Mars-Explorationsprogramm im Allgemeinen mehrere ehrgeizige Ziele gesetzt, die sie erreichen wollen. Zunächst einmal kann und soll die Marsmission des neuen Jahrtausends mit Hilfe der Technologie und der erstaunlichen Fähigkeiten des Perseverance-Rovers feststellen, ob es jemals Leben auf diesem Planeten gab. Das Instrument soll sich auf die Beobachtung und Untersuchung der Marsoberfläche konzentrieren, um nach Spuren von mikrobiellem Leben zu suchen, die sich auf den Gesteinen erhalten haben, aus denen sich die Marsumgebung in früheren Zeiten zusammensetzte.
Die Wissenschaftler konzentrieren sich auch darauf, das Klima des Mars in gewisser Weise zu definieren, indem sie die klimatischen Bedingungen der Vergangenheit mit Hilfe der Instrumente des Rovers rekonstruieren, die nach Hinweisen auf frühere Umgebungen suchen, in denen mit ziemlicher Sicherheit mikrobielles Leben existiert haben könnte. Nicht zu unterschätzen ist der Wunsch, die Geologie des Mars wesentlich genauer zu beschreiben, indem mit dem Rover die Gesteinsformationen und geologischen Prozesse untersucht werden, die die Marskruste und -oberfläche im Laufe der Zeit geschaffen und verändert haben.
Außerdem wurde Perseverence entwickelt, um Proben von Marsgestein und -boden für eine mögliche zukünftige Mission zu entnehmen und zu lagern, deren Hauptziel es sein wird, sie für alle notwendigen Analysen zur Erde zurückzubringen. Letztlich testet Mars 2020 den Boden für die künftige Erkundung durch den Menschen. Mit dem Rover können wir erneut wissenschaftlich demonstrieren, wie wir die natürlichen Ressourcen der Marsumgebung nutzen und gleichzeitig die Umweltbedingungen des Planeten überwachen können. Auf diese Weise wollen wir mit Hilfe der robotischen Erkundung verstehen, wie wir die ersten menschlichen Entdecker schützen können, mit Blick auf künftige bemannte Expeditionen, die für das Jahr 2030 geplant sind.
Die Instrumente der Mars-Mission
Die Mars-Mission der NASA, deren Gesamtkosten sich auf 2,1 Milliarden Dollar belaufen, stützt sich, wie bereits erwähnt, auf zwei Hauptinstrumente: den Perseverance-Rover und die Ingenuity-Drohne. Insbesondere der Perseverance-Rover und die Ingenuity-Drohne können auf das Beste an aktueller Technologie zählen, wobei sieben Instrumente aus einer Auswahl von 58 Vorschlägen ausgewählt wurden: Mastcam-Z, Supercam, PIXL (Planetary Instrument for X-Ray Lithochemistry), SHERLOC (Scanning Habitable Environments with Raman & Luminescence for Organics & Chemicals), MOXIE (Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment), MEDA (Mars Environmental Dynamics Analyzer) und RIMFAX (The Radar Imager for Mars' subsurFAce eXploration). Außerdem gibt es 23 Kameras: neun davon sind so genannte Ingenieurskameras, sieben sind wissenschaftliche Kameras und weitere sieben werden für den Abstieg und die Landung auf dem Marsboden verwendet.
Perseverance ist außerdem mit zwei Mikrofonen ausgestattet, um die Umgebungsgeräusche während des Abstiegs, der Landung und des Betriebs des Rovers selbst auf dem unwirtlichen Boden des Roten Planeten aufzuzeichnen. Die Gesamtmasse des amerikanischen Rovers beträgt etwa 29 kg, während sein maximaler Stromverbrauch, d.h. der Moment, in dem absurderweise alle Instrumente gleichzeitig in Betrieb sind, 436 W beträgt. Abschließend sei gesagt, dass die oberste Leitung der NASA die Gesamtkosten für die Entwicklung der wissenschaftlichen Instrumente auf etwa 130 Millionen Dollar beziffert hat.