Beharrlichkeit in der Wissenschaft: Auf zum Mars!

„Wir müssen der Menschheit einen Sinn für Zielstrebigkeit und ein Entwicklungsziel geben, nicht nur auf der Erde, sondern auch durch den Einfluß der Erde für die angrenzenden Regionen des Sonnensystems und darüber hinaus.“ – Lyndon LaRouche

Selbst inmitten größter Herausforderungen und Hindernisse wird sich die Menschheit bewähren. Wenn große Zukunftsangst und Unsicherheit herrschen, politische Umwälzungen und Unruhen drohen, kann ein großer Moment der Inspiration und des Optimismus entstehen, der kleine Menschen groß macht und Generationen inspiriert.

Im Juli 2020 haben drei Nationen mitreißende Missionen zu unserem nächsten Nachbarplaneten, dem Mars, gestartet, um Antworten auf einige der schwierigsten Fragen zu suchen, die die Menschheit umtreibt: Gab es einst Leben auf dem Mars? Wenn ja, was bedeutet das für das Leben anderswo im Universum? Wie ist unser Sonnensystem entstanden? Was kann uns der Mars über unseren eigenen Planeten sagen? Gab es vor 3 Milliarden Jahren Leben auf dem Mars und auf der Erde nebeneinander?

Zu den drei Missionen, die sich zum Roten Planeten aufgemacht haben, gehören die Mission EEM mit Sonde Al Amal („Hoffnung“) der Vereinigten Arabischen Emirate, die an Bord einer japanischen Rakete startete, die chinesische Mission Tianwen-1 („Fragen an den Himmel“) und die Mission Mars 2020 der Vereinigten Staaten von Amerika mit dem Rover Perseverance.

Alle drei Missionen befinden sich jetzt auf dem Weg zum Mars und werden hoffentlich unser Verständnis des Planeten deutlich erweitern, wenn sie im Frühjahr 2021 ankommen, nachdem sie die nächsten 6 bis 7 Monate durch den Weltraum fliegen. Die Mission Al Amal der Vereinigten Arabischen Emirate soll zum ersten Mal die gesamte Marsatmosphäre kartographisch erfassen. China hat eine Dreifach-Mission gestartet, die zum ersten Mal aus einem Orbiter, einem Lander und einem Rover besteht; Zielort ist die Utopia Planitia auf dem Mars. Zu den wissenschaftlichen Zielen der chinesischen Tianwen-1-Mission gehören die Untersuchung der morphologischen und geologischen Struktur des Mars, der Eigenschaften des Oberflächenbodens und der Wasser-Eis-Verteilung sowie die Messung der elektromagnetischen, gravitativen und inneren Struktur.

Perseverance (Beharrlichkeit) war der Name für den NASA-Rover, der in einem Wettbewerb aus 28.000 Vorschlägen ausgewählt wurde. Der Gewinner des Namenswettbewerbs war ein junger amerikanischer Siebtklässler namens Alexander Mather. Er schrieb in seinem Aufsatz: „Curiosity, Insight, Spirit, Opportunity sind die Namen bisheriger Marsrover, die, wenn man darüber nachdenkt, alles Qualitäten sind, die wir als Menschen besitzen. Wir sind immer neugierig und suchen nach Gelegenheiten. Wir haben den Geist und die Einsicht, den Mond, den Mars und darüber hinaus zu erforschen. Aber wenn ein Rover die Eigenschaften haben soll, die wir als Gattung besitzen, dann fehlt uns das Wichtigste: Perseverance (Beharrlichkeit)“.

Künstlerische Darstellung des Rovers Perseverance der NASA beim Einsatz auf der Marsoberfläche. Der am 30. Juli 2020 gestartete Rover wird am 18. Februar 2021 auf dem Roten Planeten landen. Quelle: NASA/JPL-Caltech

Beharrlichkeit war sicherlich die treibende Kraft, um die Herausforderungen zu bewältigen, die mit dem Ziel der Marserkundung verbunden sind. Es wurden viele Hindernisse überwunden und bereits erstaunliche Erfolge erzielt, aber es liegt noch eine gewaltige Strecke vor uns.

Die Mission Mars 2020 mit dem Rover Perseverance wurde am 30. Juli erfolgreich mit einer mächtigen Atlas-V-Rakete der United Launch Alliance von Pad 41 in Cape Canaveral in Florida gestartet. Mit an Bord ist der Minihubschrauber Ingenuity, mit dem zum ersten Mal eine Flugbewegung auf dem Mars durchgeführt werden soll.

Der Rover wiegt fast 1025 kg und ist etwa so groß wie ein kleiner Geländewagen. Seine Forschungsaufgaben schließen sich an seinen Vorgänger Curiosity an, der einige spektakuläre Entdeckungen auf dem roten Planeten gemacht hat, vor allem, daß der Mars eigentlich ein „grauer Planet“ ist, d. h. seine Felsen aus Lehm bestehen, die durch ständige Wasserströme in Form von Flüssen, Seen und Ozeanen entstanden sind. Curiosity fand auch Hinweise auf organische Verbindungen mit Schwefel, Stickstoff, Sauerstoff, Phosphor und Kohlenstoff, die für den Unterhalt lebender Mikroben erforderlich sind, sowie Anzeichen von aktivem Methan in der Marsatmosphäre.

Mit seinen sieben mitgeführten Instrumenten soll Perseverance eine der Schlüsselfragen der Astrobiologie weiter abklären: Gibt es Biosignaturen dafür, daß einst Leben auf dem Mars existierte? Perseverance ist mit hochmodernen Kameras und anderen Instrumenten ausgestattet, mit denen Präzisionslandungen ermöglicht und potentielle Gefahren vermieden werden können. Einer der anspruchsvollsten Teile der Mission ist der eigenständige Eintritt, Abstieg und die Landung des Rovers auf der Marsoberfläche.

Der anvisierte Landeplatz ist ein 47 km breiter Krater namens Jezero. Irgendwann vor 3 bis 4 Milliarden Jahren ergoß sich im Jezero ein Fluß in ein Gewässer von der Größe des Bodensees. Die Mission wird wichtige Daten über die Geologie und das Klima des Mars sammeln. Zum ersten Mal werden die Vereinigten Staaten eine komplexe Mars-Probenrückführungsmission versuchen, die mit der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) koordiniert ist, um irgendwann die Proben zur Erde zurückzubringen.

Ein weiterer wichtiger Bestandteil von Perseverance ist ein Gerät namens „Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment“, mit dem Kohlenstoffdioxid in Sauerstoff umgewandelt werden soll, das auf dem Mars weniger als 0,2 % der Atmosphäre ausmacht. Sauerstoff ist nicht nur notwendig für menschliches Leben, sondern auch eine sperrige Nutzlast bei Weltraummissionen. Es ist höchst unwahrscheinlich, daß bei bemannten Mars-Missionen genug davon zum Mars mitgenommen werden könnte, damit Menschen dort über längere Zeiträume atmen können, geschweige denn damit Raumschiffe für die Rückreise zur Erde zu betanken.

Das Gerät funktioniert im Prinzip wie ein „Marsbaum“, der Kohlendioxid aufnimmt. Die Moleküle werden dann elektrochemisch in Sauerstoff und Kohlenmonoxid gespalten und die Sauerstoffmoleküle zu O2 verbunden; durch ein Analyseverfahren wird ein Reinheitsgrad von etwa 99,6 % O2 angestrebt. Dann wird der Sauerstoff wie auch das Kohlenmonoxid wieder in die Mars-Atmosphäre abgegeben. In der Zukunft würden auf diese Weise Tanks zur Speicherung des produzierten Sauerstoffs gefüllt, zum Atmen für Menschen und zum Betanken von Raketen.

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