Derzeit herrscht erhöhtes Verkehrsaufkommen rings um den Mars

josef · 13. Mai 2022

Stärkstes je registriertes Beben jenseits der Erde auf dem Mars beobachtet
Ein Marsbeben mit einer Magnitude von 5 wurde Anfang Mai vom Nasa-Lander Insight in der Nähe des Äquators aufgezeichnet

Wie riesige Schrammen ziehen sich diese geologischen Formationen über eine Marsregion namens Tantalus Fossae. Das Bild stammt vom Esa-Orbiter Mars Express und stellt einen Ausschnitt eines großen Verwerfungssystems auf dem Mars in Echtfarben dar, also so, wie das menschliche Auge es sehen würde.
Foto: ESA/DLR/FU Berlin

Man kann mit Recht von einem Megabeben sprechen: Am 4. Mai erschütterte ein Marsbeben mit einer Rekordmagnitude von 5 die Elysium-Region in der Nähe des Äquators. Aufgezeichnet wurde das geologische Ausnahmeereignis vom Nasa-Lander Insight, der seit Ende 2018 rund 600 Kilometer nördlich des Operationsgebiets von Curiosity auf seinem Posten ist, um vor allem genau das zu tun: nach Marsbeben zu lauschen.

Rarität auf dem Mars
Nach irdischen Maßstäben wäre ein Erdbeben mit einer Magnitude von 5 kaum Grund zur Besorgnis. Derartige Erschütterungen ereignen sich auf unserem Planeten täglich hunderte Mal. Sie bringen Möbel zum Wackeln, Fensterscheiben zum Klirren und können Menschen aus dem Schlaf reißen. Schäden rufen sie nur in sehr seltenen Fällen hervor.

Das Spektrogramm zeigt das größte Beben, das jemals auf einem anderen Planeten entdeckt wurde.
Grafik: NASA/JPL-Caltech/ETH Zurich

Auf dem Mars dagegen, dessen Kruste nicht von der Plattentektonik fortlaufend umgestaltet wird, geht es geologisch deutlich friedlicher zu. Der bisherige Marsbeben-Rekordhalter wurde von Insight am 25. August 2021 aufgezeichnet. Er erreichte eine Magnitude von 4,2.

Rekord im Sonnensystem jenseits der Erde
Das nun gemessene Beben ist damit eine Klasse für sich. Es war nicht nur das stärkste je auf dem Mars registrierte Beben, es war das stärkste im gesamten Sonnensystem, mit Ausnahme der Erde. "Die vorläufigen Daten vom Mars belegen vermutlich die größte seismische Aktivität, die jemals auf einem anderen Planeten aufgezeichnet wurde", teilte Thomas Zurbuchen von der Nasa auf Twitter mit.

"Seit wir unser Seismometer im Dezember 2018 abgesetzt haben, warten wir auf diesen einen 'Großen'", freut sich auch Bruce Banerdt vom Insight-Team am Jet Propulsion Laboratory der Nasa. "Dieses Beben wird mit Sicherheit einen unvergleichlichen Blick in das Innere des Planeten gewähren."

Blick ins Marsinnere
Der Seismometer von Insight, der von der französischen Raumfahrtbehörde CNES und der ETH Zürich entwickelt wurde, ist eine weiße Kuppel auf drei Beinen mit einem goldenen Staubschutz an seiner Basis und nennt sich eigentlich Seismic Experiment for Interior Structure (SEIS). Die damit registrierten Marsbeben helfen den Wissenschafterinnen und Wissenschaftern, unter die Oberfläche des Roten Planeten zu blicken, um seinen Aufbau besser zu verstehen.

Der Seismometer von Insight, eigentlich Seismic Experiment for Interior Structure (SEIS), wird von einer Kuppel gegen Wetterunbillen geschützt.
Foto: Nasa

In den vergangenen dreieinhalb Jahren hat Insight mehr als 1.313 Marsbeben aufgezeichnet. Die Forschenden hoffen noch auf viele weitere, doch dem Lander geht schön langsam die Energie aus: Saisonal auftretende Wetterumstände haben die Staubmenge auf den Solarpaneelen des Nasa-Landers seit seiner Ankunft dramatisch anwachsen lassen. Ein regionaler Sandsturm im Jänner schickte die Sonde sogar in den Sicherheitsmodus, was das Insight-Team um die weitere Mission bangen lässt.

Längere Feuchtphase
Unterdessen hat der chinesische Marsrover Zhurong in der Utopia Planitia einige Tausend Kilometer nordwestlich von Insights Standort neue Hinweise auf die feuchte Vergangenheit des Roten Planeten sammeln können. Untersuchungen des sechsrädrigen Roboters, der das größte Einschlagsbecken des Mars mit einem Durchmesser von 3.300 Kilometern erkundet, untermauerten nun frühere Vermutungen, wonach es auf dem Mars länger flüssiges Wasser gegeben hatte, als frühere Modell annehmen ließen.

Der chinesische Marsrover Zhurong fand neue Hinweise auf die feuchte Vergangenheit des Mars.
Foto: APA/EPA/China National Space Administration

Konkret hatte Zhurong Felsen näher unter die Lupe genommen, die offenbar unter Einfluss von Wasser entstanden waren, berichten chinesische Wissenschafterinnen und Wissenschafter im Fachjournal "Science Advances". Außerordentlich an dem Fund ist das Alter der Gesteine: Diese stammen nämlich aus der amazonischen Periode, dem jüngsten der drei Marszeitalter. Vieles deutet darauf hin, dass die analysierten Felsen bis vor rund 700 Millionen Jahren von Wasser umgeben waren.

"Die Identifizierung dieser Geländestrukturen weist auch darauf hin, dass sich in der Umgebung des Landeorts von Zhurong eine beträchtliche Menge an Wasser in Form von hydratisierten Mineralien und Untergrundeis im Boden befinden könnte", schreiben die Forschenden. Diese unverzichtbare Ressource wäre möglicherweise für künftige bemannte Marsmissionen in Reichweite und somit nutzbar.
(tberg, 13.5.2022)

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Stärkstes je registriertes Beben jenseits der Erde auf dem Mars beobachtet

josef · 30. Juli 2022

Spektakuläre 3D-Fotos zeigen größte Schlucht unseres Sonnensystems
Stereoaufnahmen der Sonde "Mars Express" zeigen das gigantische Schluchtsystem auf unserem roten Nachbarplaneten

Die dunklen Abhänge des Tithonium Chasma könnten von vulkanischem Sand gefärbt sein.
Foto: ESA/DLR/FU Berlin, CC BY-SA 3.0 IGO

Sie ist mittlerweile eine wahre Veteranin der Marsforschung: Die Sonde "Mars Express" der europäischen Raumfahrtorganisation Esa umkreist den Roten Planeten schon seit 2003. Vom Orbit aus vermisst Mars Express die Oberfläche des Mars – und beglückt uns mit gestochen scharfen Aufnahmen. Dabei kommt auch eine hochauflösende Stereokamera zum Einsatz. Das Instrument erlaubt nicht nur detaillierte Beobachtungen, sondern auch eine 3D-Rekonstruktion der Landschaft.

Die Schlucht der Superlative
Nun hat die Esa neue Aufnahmen der Sonde veröffentlicht. Mars Express nahm das Schluchtsystem Valles Marineris ins Visier. Vergleicht man diesen Graben mit dem Grand Canyon, werden die wahren Ausmaße greifbar. Mit einer Breite von 200 Kilometern und einer Tiefe von bis zu sieben Kilometern sind die Valles Marineris zwanzigmal weiter und fünfmal so tief wie die mächtige Formation auf der Erde.

Die Esa-Sonde Mars Express hat zwei Gräben des Schluchtsystems Valles Marineris unter die Lupe genommen.
Foto: ESA/DLR/FU Berlin, CC BY-SA 3.0 IGO

Darüber hinaus erstrecken sich die marsianischen Gräben auf einer Länge von etwa 4.000 Kilometern und sind damit zehnmal länger als die berühmte Schlucht des Colorado River. Damit würden die Valles von der nördlichsten Spitze Norwegens bis zum Südzipfel Siziliens reichen. Die Valles Marineris sind nicht nur das größte Schluchtsystem des Mars, sondern des gesamten Sonnensystems.

Neue Detailaufnahmen
Doch anders als der Grand Canyon entstanden die Valles Marineris nicht durch das langsame Einschneiden des Flusses. Als sich das nahegelegene vulkanische Tharys-Plateau aufwölbte, entstanden die Valles als ein Riss in der Marsoberfläche, den Erosion zusätzlich weitete. Die neuen Bilder von Mars Express zeigen zwei Gräben des Valles-Systems: das nördliche Tithonium Chasma und das Ius Chasma im Süden.

Eine andere Perspektive auf das Tithonium Chasma: Oben rechts sind die Spuren eines Hangrutschs erkennbar. Der sanfte "Hügel" im Vordergrund erhebt sich mehr als 3.000 Meter über die Talsohle.
Foto: ESA/DLR/FU Berlin, CC BY-SA 3.0 IGO

Was auf den Bildern nicht sichtbar ist, sind die Proportionen. Um sich die gigantischen Abgründe dieser Schluchten klarzumachen: Würde man zwei Großglockner übereinander im Graben versenken, würde nur ein kleiner Hügel über die Kante ragen. Schön zu sehen sind dagegen die verschiedenen Farben der Marsoberfläche.

Spuren von Wasser
Die vergleichsweise dunklen Sande an den Abhängen des Tithonium Chasma könnten von den vulkanischen Aktivitäten der Tharys Region stammen. Für Wissenschafterinnen und Wissenschafter sind auch die feineren Strukturen der Bilder interessant: So könnten die feinen Kräusel der Oberfläche Ablagerungen von längst verschwundenem Wasser sein.

Wer eine rot-blaue 3D-Brille zur Hand hat, kann auf diesem Bild die Aussicht auf die Valles Marineris genießen. Links liegt das Ius Chasma, rechts das Tithonium Chasma.
Foto: ESA/DLR/FU Berlin, CC BY-SA 3.0 IGO

Mars Express hat bereits zahlreiche Entdeckungen gemacht, die Mission läuft offiziell noch bis Ende des Jahres. Die Esa denkt allerdings bereits über eine Laufzeitverlängerung bis 2025 nach. Angesichts der faszinierenden Bilder scheint das wünschenswert.
(dos, 29.7.2022)

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Esa-Homepage der Mars Express Mission
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Spektakuläre 3D-Fotos zeigen größte Schlucht unseres Sonnensystems

josef · 26. Januar 2023

SORGE UM MISSION
Chinas Marsrover Zhurong meldet sich nicht mehr
Schon vor Wochen hätte der 2021 gelandete Roboter aus dem Energiesparmodus aufwachen sollen, doch es herrscht Funkstille. Chinas Raumfahrtbehörde hält sich bedeckt

Ein Bild aus besseren Tagen: Zhurong mit seiner Landeplattform 2021.
Foto: imago images/Xinhua

Ein Prestigeprojekt der chinesischen Raumfahrt könnte sein Ende gefunden haben: Der Marsrover Zhurong, der im Mai 2021 auf dem Roten Planeten gelandet ist, meldet sich nicht mehr. Schon vor Wochen hätte das Forschungsvehikel nach einem energiebedingten "Winterschlaf" wieder Signale zur Erde schicken sollen – doch offenbar herrscht Funkstille. Während sich Chinas Raumfahrtbehörde bedeckt hält, spekulieren Fachleute, dass Zhurong den winterlichen Staubstürmen auf dem Mars zum Opfer gefallen sein könnte.

Der Rover war im Mai für den kalten, staubigen Winter auf dem Roten Planeten in den Ruhezustand versetzt worden und hätte sich eigentlich wieder selbstständig aktivieren sollen. Möglicherweise hat sich aber zu viel Sand auf seinen Sonnensegeln abgelagert, um seine Energiereserven ausreichend aufzuladen.

Abschied von Nasa-Rover
"Es wäre nicht überraschend, wenn es der Rover nicht mehr aus seinem Ruhezustand schafft, weil er solarbetrieben ist", sagte David Flannery von der Queensland University of Technology im australischen Brisbane zu "Nature". Zhurong wäre nicht das erste Landefahrzeug, dem auf dem Mars die Energie ausgeht, merkte der Astrobiologe an, der selbst im Team des amerikanischen Mars-Rovers Perseverance mitarbeitet.

Erst im Dezember hatte die US-Weltraumbehörde Nasa nach vier Jahren den Kontakt zu ihrem solarbetriebenen Mars-Lander Insight verloren und die Mission für beendet erklärt. Auch in diesem Fall dürften verstaubte Solarmodule dafür verantwortlich sein, dass der Rover nicht mehr ausreichend mit Strom versorgt werden konnte. Die Mission galt dennoch als voller Erfolg, der Rover hatte seine wissenschaftlichen Ziele bereits nach zwei Jahren erreicht und mehr als 1.300 Marsbeben registriert, die Aufschluss über die innere Beschaffenheit des Planeten geben.

Wissenschaftlich erfolgreich
Auch Zhurong hat bereits alle geplanten Vorhaben ausgeführt und zahlreiche wissenschaftliche Daten gesammelt. Der Rover fuhr fast zwei Kilometer über die Marsoberfläche, führte atmosphärische und geologische Messungen durch und fand Spuren von einstigen Wasservorkommen. War es das nun mit der Mission?

Nicht alle Experten schätzen Zhurongs Lage als hoffnungslos ein. Wenn die Temperaturen steigen und die Solarzellen doch noch mehr Sonnenstrahlen aufnehmen könnten, wäre eine Reaktivierung nach wie vor denkbar, sagte Baptiste Chide vom Los Alamos National Laboratory in New Mexico. "Es ist zu früh, um zu sagen, dass irgendetwas nicht stimmt", sagte Chide, der ebenfalls dem Perseverance-Team angehört. Er hoffe, dass der Rover wieder aufwachen wird.

Dass es aber keine offiziellen Updates zum Status des Rovers gibt, sei merkwürdig, zitierte "Nature" einen chinesischen Forscher, der selbst an der Mission mitarbeitet und namentlich nicht genannt werden wollte. Die letzten Aufnahmen habe Zhurong im Juni zur Erde geschickt.
(dare, APA, 26.1.2023)

Chinas Marsrover Zhurong meldet sich nicht mehr

josef · 31. Januar 2023

AUS DEM ORBIT ERSPÄHT
Ein großer Teddybär auf dem Mars
Aufnahme eines Nasa-Orbiters zeigt Bruchlinien, Krater und teilweise eingestürzte Hügel – und ein Bärengesicht

Wenn Sie zu Pareidolie neigen, dann werden Sie an einem aktuellen Bild der US-Raumfahrtbehörde Nasa Ihre Freude haben. Pareidolie ist kein medizinisches Übel, sondern bezeichnet das Phänomen, bei dem einem Muster und Formen etwas Vertrautes, zum Beispiel Gesichter, vorgaukeln.

Ein prominentes Beispiel dafür findet sich auf einer Aufnahme der Marsoberfläche, die der Nasa-Orbiter Viking 1 am 25. Juli 1976 geschossen hat. Das unscharfe Bild lässt die sanften Züge einer Person erkennen. Spätestens auf den Aufnahmen des Mars Global Surveyor (MGS) im Jahr 1998 war der Effekt jedoch verschwunden: Die Bilder zeigten eine erodierte Felsformation mit zerklüfteten Abhängen.

Das berühmte Marsgesicht, links: Viking 1 (1976), rechts: Mars Global Surveyor (1998). Bei höherer Auflösung verpufft der Pareidolie-Effekt praktisch vollständig.
Fotos: Nasa/JPL

Großer Teddy
Einen Pareidolie-Trigger der tierischen Art hat der Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) der Nasa eingefangen: Die Universität von Arizona, die die Hirise-Kamera des Orbiters betreibt, veröffentlichte eine Aufnahme von der Marsoberfläche, auf der auch ohne große Anstrengung ein Bärengesicht zu erkennen ist. Der Teddy, freilich deutlich größer als seine Artgenossen auf der Erde, misst rund 2.000 Meter und besteht aus einer Reihe von geologischen Formationen.

Der Marsbär hat keine Ohren.
Foto: NASA/JPL-Caltech/UArizona

Einschlagkrater im Untergrund
"Die Schnauze ist ein Hügel mit einer V-förmigen Einsturzstruktur. Zwei Krater ergeben die Augen, und ein kreisförmiges Bruchmuster bildet den Rand des Kopfes", erklärt das Hirise-Team. Dieser kreisförmige Bruch, so die Forschenden, könnte entstanden sein, als sich im Untergrund Sedimente über einem alten Einschlagkrater verschoben. Die Schnauze wiederum könnte vulkanischen Ursprungs sein. In dem Fall würde das über dem Krater abgelagerte Material aus Lava oder Schlamm bestehen.

Blumen auf dem Mars
Der Bärenkopf ist freilich kein Einzelfall, die Hirise-Aufnahmen zeigen immer wieder vermeintliche Gesichter, Ensemblemitglieder der "Muppet Show" und "Happy Faces", sagte das Team. Aber auch die Marsrover liefern immer gerne Material, die zu fantasievollen Vergleichen reizen: Im vergangenen März entdeckte Curiosity ein Stück Gestein in Form einer (zugegeben etwas merkwürdigen) Blüte.

Blumen auf dem Mars? Dieses Objekt ist nur wenige Zentimeter groß und wurde von Curiosity am 24. Februar 2022 fotografiert. Diese Strukturen sind vermutlich bereits sehr alt und entstanden, als sich von Wasser mitgeführte Mineralien in Spalten verfestigten.
Foto: NASA/JPL-Caltech/MSSS
(tberg, 31.1.2023)

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Ein großer Teddybär auf dem Mars

josef · 20. März 2023

VIRTUELLE FELDFORSCHUNG
3D-Bilder vom Mars-Rover Perseverance machen den roten Planeten erlebbar
Aufnahmen des seit zwei Jahren auf dem Mars aktiven Rovers wurde nun von zwei Forschungsteams aufbereitet. Zu erwarten sind Einblicke ins Mars-Klima

Seit über zwei Jahren sendet der Mars-Rover Perseverance täglich hunderte Aufnahmen der Mars-Oberfläche zur Erde. Expertinnen und Experten vom Grazer Joanneum Research und dem Wiener Zentrum für Virtual Reality und Visualisierung (VRVis) machen die hochaufgelösten Bilder vom Mars nun in 3D erlebbar, mit neuen Einblicken für die Forschung. Sie liefern unerwartete Erkenntnisse über den Windschliff oder die Beschaffenheit der Bodenkruste auf dem Roten Planeten.

Diese Animation zeigt den Weg von Perseverance durch den Jezero-Krater, der einst einen See enthalten hat.
PRo3D Space

Um die geologischen Prozesse, das Klima und die Geschichte des Planeten genauer zu untersuchen, sind Bilder und in weiterer Folge dreidimensionale Rekonstruktionen von Felsen, geologischen Aufschlüssen und Mineralien eine wesentliche Stütze. Der von der US-Weltraumagentur Nasa am 18. Februar 2021 auf den Mars gebrachte Rover Perseverance ist daher mit mehr Kameras als jede andere interplanetare Mission bisher ausgestattet. Know-how aus Österreich ist dafür verantwortlich, dass die mit der Stereokamera "Mastcam-Z" eingefangenen Bilder und deren Bilddaten schließlich einen dreidimensionalen Eindruck der Mars-Oberfläche vermitteln können.

Österreichische Institute
Für die 3D-Datenauswertung sind die Forschungsgesellschaft Joanneum und das VRVis mit dem Visualisierungswerkzeug PRo3D sowie die Österreichische Akademie der Wissenschaften (ÖAW) an der Mars-2020-Mission beteiligt. Mit dem Visualisierungstool PRo3D wurde beispielsweise schon das beeindruckende erste Überflugsvideo vom Roten Planeten erstellt.

Eine Animation von Bildern, die im Jezero Crater gesammelt wurden. Die beiden Felsformationen heißen Caille und Cheiron.
PRo3D Space

Als Grundlage für die Erzeugung von dreidimensionalen Bildern dienen eine am Mars-Rover angebrachte Stereobildkamera – die Mastcam-Z – und weitere Kameras, die zusätzliche Daten liefern. Diese können zu einem großen Ganzen zusammengeführt, interpretiert und visualisiert werden. Für den Digitalisierungsexperten Gerhard Paar vom Institut für digitale Technologien der Joanneum Research ist es erstaunlich, welche Informationen unterschiedliche Spezialisten dann aus den Visualisierungen holen können: über die Windverhältnisse vor Urzeiten zum Beispiel.

"Einige der Felsen in der Nähe des Landeplatzes scheinen von windgewehtem Sand tief abgetragen worden zu sein und Strukturen zu bilden, die Ventifacts genannt werden. Die Ausrichtung der linearen Merkmale gibt die Richtung der starken Winde wieder, die sie geformt haben", erklärt Paar. "Wir sind mit einer digitalen Lösung in das Projekt hineingegangen, und nun finden sich erstaunliche Anwendungen, und wir sind natürlich erfreut, dass wir Forschungsfragen unterstützen können, von denen wir gar nichts geahnt hatten", sagt der Grazer Experte.

Bodenverdichtung auf dem Mars
Selbst die Spuren, die Perseverance auf dem Mars-Boden hinterlässt, werden mit der Kamera aufgenommen und geben Anlass zu weiterer Forschung: "Die Tiefe der Spuren, die von null auf festem Untergrund bis in den Dezimeterbereich geht, die ebenfalls mittels 3D-Bildgebung untersucht werden kann, gibt Aufschluss über die Verdichtung der Böden", schilderte Paar. Auf der Erde könne die Verdichtung des Bodens mit einem Penetrometer gemessen werden, das den Druck des Eindringwiderstandes ergibt. Die Messung der Tiefe der Radspuren auf dem Mars mittels 3D-Bildgebung ermöglicht nun einen Vergleich solcher Informationen für Böden auf dem Mars.

Paar veröffentlichte kürzlich mit einem 19-köpfigen internationalen Forschungsteam in "Advancing Earth and Space Science" einen State-of-the-Art-Report über die dreidimensionale Datenaufbereitung: "Wir haben erstmals das Zusammenspiel der unterschiedlichen im Zuge der Mission verwendeten 3D-Werkzeuge und ihre Synergien untersucht und zusammengefasst", erklärte der Erstautor.

Eine Simulation des Landeanflugs von Perseverance.
PRo3D Space

Insgesamt seien es rund zehn Bildverarbeitungstools, die bei diesem länderübergreifenden Projekt im Einsatz sind und die die 3D-Modellierung und 3D-Visualisierung ermöglichen. In Kombination mit Daten von anderen Sensoren oder Quellen – einschließlich 3D-Modellen von Satelliten – und in verschiedenen Maßstäben wird die Interpretation und Verortung der verarbeiteten Produkte zusätzlich verbessert.

Für die planetengeologische Forschung werden die Bilder der Mars-Oberfläche von Joanneum Research automatisiert rekonstruiert und anschließend von VRVis mit dem Planetary Robotics 3D Viewer (PRo3) explorierbar gemacht. "Unsere Tools sind an Untersuchungen der Oberflächeneigenschaften des Mars-Bodens ebenso beteiligt wie an geologischen Analysen in Distanzen bis zu etwa 100 Metern", erklärte VRVis-Forscher Christoph Traxler anlässlich der Publikation.

Simulierte Feldstudien
Die 3D-Rekonstruktion soll der Wissenschaft eine realitätsnahe Erkundung des Mars ermöglichen, die Feldstudien auf der Erde ähnelt. Der Geochemiker Christian Köberl von der Österreichischen Akademie der Wissenschaften und der Uni Wien erwartet sich davon einen "wesentlichen Beitrag zum Verständnis des Mars-Klimas der letzten drei Milliarden Jahre, der Geschichte der Rückbildung von Wasser auf dem Mars sowie der Erklärung von geologischen Prozessen".
(APA, red, 19.3.2023)

3D-Bilder vom Mars-Rover Perseverance machen den roten Planeten erlebbar

josef · 19. April 2023

50. FLUG EINES PIONIERS
Mars-Hubschrauber Ingenuity übertraf alle Erwartungen
Die kleine Helikopterdrohne begleitet den Rover Perseverance seit zwei Jahren – niemand hätte gedacht, dass er so lange durchhält

Der Mars-Hubschrauber Ingenuity ist um 2.214 Prozent weiter geflogen als zu Beginn der Mission erwartet. Diese Aufnahme stammt von der Mastcam-Z von Perseverance und wurde am 15. Juni 2021 geschossen.
Foto: NASA/JPL-Caltech

Vor genau zwei Jahren schrieb die kleine Nasa-Drohne Ingenuity Geschichte: Der Minihubschrauber, der gemeinsam mit dem Rover Perseverance wenige Wochen zuvor auf dem Mars gelandet war, unternahm am 19. April 2021 den ersten Flug eines Luftfahrzeugs auf einem fremden Planeten. 39,1 Sekunden lang schwirrte der Drehflügler bei dieser Premiere in der dünnen Mars-Luft umher, 30 Sekunden davon verbrachte er schwebend in etwa drei Meter Höhe über dem Mars-Boden.

Seither ist das Ingenuity-Team vom Jet Propulsion Laboratory (JPL) am California Institute of Technology (Caltech) ihres "Spielzeugs" kein bisschen müde geworden, nicht zuletzt auch, weil sich der Mars-Helikopter in den harschen Umweltbedingungen unseres Nachbarplaneten erstaunlich gut hält: Fast pünktlich zum zweiten Jahrestag hat Ingenuity am 13. April den 50. Flug über die Mars-Oberfläche absolviert.

Die Komponenten von Ingenuity.
Foto: NASA/JPL-Caltech

Neuer Höhenrekord zum 50er
Der Ausflug dauerte 145,7 Sekunden, und die Drohne legte eine Strecke von 322,2 Metern zurück – und stellte dabei auch noch einen neuen Höhenflugrekord auf: Ingenuity erklomm in der Nähe des 800 Meter breiten Belva-Kraters die bisher unerreichte Flughöhe von 18 Metern.
Als ein technisches Machbarkeitsexperiment sollte der Hubschrauber eigentlich nicht mehr als fünfmal abheben, um zu beweisen, dass ein motorisierter, kontrollierter Flug auf einem anderen Planeten möglich ist. Doch die kleine Drohne übertraf alle Erwartungen und demonstriert weiterhin fleißig, wie nützlich ein solches Gerät auf dem Mars sein kann.

Verblüffend an dem Erfolg der Mission ist vor allem die Einfachheit der Konstruktion: Ingenuity besteht aus vielen handelsüblichen Komponenten wie Smartphone-Prozessoren und Kameras – und doch hat das Gerät unter unwirtlichen Bedingungen insgesamt schon über 89 Minuten in der Luft verbracht und dabei eine Strecke von 11,6 Kilometern zurückgelegt.

"Als wir zum ersten Mal geflogen sind, dachten wir, wir können von Glück reden, wenn wir fünf Flüge zusammenbringen", sagte Teddy Tzanetos, Ingenuity-Teamleiter am JPL. "Und nun haben wir die erwartete kumulative Flugzeit um 1.250 Prozent übertroffen, die erhoffte Flugstrecke sogar um 2.214 Prozent."

Video: 50 Flüge auf dem Mars.
NASA Jet Propulsion Laboratory

Daten für künftige Mars-Helikopter
Jedes Mal, wenn Ingenuity zu einer Expedition losgeschickt wird, erkundet der Helikopter neues Terrain und sorgt für neue Perspektiven, die keine andere bisherige Planetenmission liefern konnte. Die rund 1,8 Kilogramm leichte Drohne besitzt zwei koaxial montierte Rotoren, Lithium-Ionenakkus und Solarpanele für die Energieversorgung sowie zwei Kameras: eine Schwarz-Weiß-Kamera, die nach unten blickt und der Navigation dient, und eine Farbkamera für Landschaftsaufnahmen.

Die gewonnenen Bilder und Daten sind nicht nur für künftige Planetenmissionen nützlich, sondern haben sich auch für das Perseverance-Team als hilfreich erwiesen. Indem es die Grenzen des Hubschraubers auslotete, sammelte es auch wertvolle Informationen für künftige Nachfolger von Ingenuity. Dazu zählt etwa der Entwurf für einen Helikopter, der im Rahmen der Mars-Sample-Return-Mission von Perseverance an einigen Stellen deponierten Mars-Proben einsammeln könnte.

Video: Künftige Helikopter auf dem Mars
NASA Jet Propulsion Laboratory

Riskantes Terrain
Seitdem Ingenuity die flachen Gefilde des Jezero-Kraters am 19. Januar verlassen hat und die Hangregionen erforscht, hat der Heli mit 6,5 Metern pro Sekunde auch einen neuen Geschwindigkeitsrekord aufgestellt. Das zerklüftete unbekannte Terrain ist nicht ohne Gefahren für den Helikopter: "Wir sind hier nicht mehr im marsianischen Kansas", sagt Josh Anderson vom Ingenuity-Team am JPL in Anspielung an den "Zauberer von Oz".

"Wir fliegen über die ausgetrockneten Überreste eines alten Flusses, der mit Sanddünen, Geröll und Felsen gefüllt ist, umgeben von bedrohlichen Hügeln", so Anderson. "Obwohl wir vor kurzem die Navigationssoftware an Bord verbessert haben, um sichere Flugregionen zu identifizieren, ist jeder Flug immer noch ein Nervenkrieg."

Ingenuity wird in den kommenden Wochen nicht nur mit schwierigerem Gelände konfrontiert, der Helikopter soll dort auch noch häufiger fliegen als bisher. Der Grund dafür: Der Hubschrauber muss gleichsam in Hörweite des Rovers Perseverance bleiben, und dieser ist gerade flott im rauen Gelände westlich des kleinen Kraters Belva unterwegs und begutachtet ein kleines Felsenmeer. Sein nächstes Ziel ist Mount Julian, eine Erhebung, die einen attraktiven Blick auf das Panorama des Kraters Belva gewährt.

Wo sich Perseverance und Ingenuity gerade befinden. Die graue Linie zeigt die vom Rover bisher zurückgelegte Strecke.
Illustr.: NASA/JPL-Caltech

Ingenuity muss Schritt halten
"Ingenuity verlässt sich darauf, dass Perseverance als Kommunikationsrelais zwischen ihm und Mission Control hier am JPL fungiert", sagte Anderson. "Wenn der Rover zu weit vorausfährt oder hinter einem Hügel verschwindet, könnten wir die Kommunikation verlieren. Das Rover-Team hat eine Aufgabe zu erfüllen und einen Zeitplan einzuhalten. Daher ist es unerlässlich, dass Ingenuity Schritt hält und wann immer möglich die Führung übernimmt."

Doch auch Ingenuity wird nicht ewig weitermachen können. Einige Teile des Hubschraubers zeigen bereits Verschleißerscheinungen, hinzu kommt, dass das Gelände immer anspruchsvoller wird. "Wir haben von Anfang an gewusst, dass unsere Zeit auf dem Mars begrenzt ist, und jeder Einsatztag ist ein Segen", sagte Tzanetos. "Ob die Ingenuity-Mission morgen, nächste Woche oder in einigen Monaten endet, kann derzeit niemand vorhersagen. Was ich vorhersagen kann, ist, dass wir dann eine Riesenparty feiern werden."
(tberg, 19.4.2023)

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Mars-Hubschrauber Ingenuity übertraf alle Erwartungen

josef · 20. Januar 2024

KILOMETERDICKE SCHICHT
Hinweise auf riesige Eismassen am Mars entdeckt
Entlang des Marsäquators dürften enorme Eisvorkommen unter Staub und Asche liegen. Für künftige Marsmissionen könnte das zum Gamechanger werden

Der Mars erscheint heute als unwirtlicher und staubtrockener Planet, das war er aber nicht immer. Vor etwa 3,5 Milliarden Jahren war unser Nachbarplanet der Erde gar nicht so unähnlich: Eine dichtere Atmosphäre schützte den Mars vor der lebensfeindlichen UV-Strahlung der Sonne, die Temperaturen waren höher als heute – und es gab Flüsse und Seen auf der Oberfläche, deren Spuren noch zu sehen sind. Heute kann sich auf dem Marsboden kein flüssiges Wasser mehr halten, immerhin gibt es an den Polen aber noch Eiskappen aus Kohlendioxid und Wassereis. Ob es unter der mächtigen Südpolkappe auch flüssiges Salzwasser geben könnte, wird seit einigen Jahren kontrovers diskutiert.

Nun gibt es starke Hinweise auf andere gigantische Wasserreserven auf dem Mars: Wie Daten der europäischen Sonde Mars Express nahelegen, könnten sich unter einer dicken Schicht aus Staub und vulkanischer Asche in der Formation Medusae Fossae am Marsäquator enorme Eismassen befinden. Das Volumen würde ausreichen, um das Rote Meer zu füllen, hieß es von der Europäischen Weltraumorganisation (Esa) – oder den gesamten Mars mit einer bis zu 2,7 Meter tiefen Wasserschicht zu fluten.

Vieles spricht dafür, dass es sich bei Ablagerungen unter einer dicken Staubschicht in der Formation Medusae Fossae um Eis handelt.
Esa/Planetary Science Institute/Smithsonian Institution

Verräterische Radaraufnahmen
Medusae Fossae ist eine riesige geologische Formation, die vulkanischen Ursprungs ist und aus leicht erodierbaren Ablagerungen besteht, hauptsächlich aus Vulkangestein, Staub und Asche. Durch starke Erosionsprozesse erscheint die Oberfläche der Formation, die sich über mehr als 5.000 Kilometer am Übergang zwischen den Hoch- und Tiefebenen des Mars entlang des Äquators erstreckt, ungewöhnlich glatt.

Schon 2007 deuteten erste Untersuchungen mit der 2003 gestarteten Raumsonde Mars Express auf massive, bis zu 2,5 Kilometer dicke Ablagerungen im Untergrund der Formation hin. Unklar war jedoch, worum es es sich dabei handelt: Einige Forschende mutmaßten bereits damals, dass sich dort Eis befinden könnte, andere gingen eher von vulkanischem Material und Sedimenten aus. Neue Radaraufnahmen von Mars Express sprechen nun deutlich stärker für die Eisvariante.

In dieser Region mit dem Namen Eumenides Dorsum dürfte sich die dickste Eisschicht befinden.
Caltech/JPL Global CTX Mosaic of Mars/Smithsonian Institution

"Wir haben festgestellt, dass die Ablagerungen noch dicker sind, als wir dachten: bis zu 3,7 Kilometer dick", sagte Thomas Watters von der Smithsonian Institution in Washington, D.C., der schon 2007 an der Erforschung der Formation beteiligt war. "Außerdem stimmen die Radarsignale mit denen überein, die wir von geschichtetem Eis erwarten würden, und sie ähneln den Signalen, die wir von den Polkappen des Mars kennen, die bekanntlich sehr eisreich sind."

Die Lage der mutmaßlichen Eisvorkommen in Äquatornähe ist für künftige Marsmissionen interessant.
Esa

Wertvolle Ressource
Würde es sich bei den Ablagerungen nur um Staub und Sedimente handeln, wäre zu erwarten, dass sich das Material im Lauf der Zeit unter seinem eigenen Gewicht verdichtet – die gemessene Dichte passt nicht zu diesem Szenario. Auch Modellierungen mit anderen Materialien brachten nicht die Eigenschaften, die Mars Express beobachtet hat, berichtete Andrea Cicchetti vom Nationalen Institut für Astrophysik in Italien. Man brauche Eis, um zu diesem Ergebnis zu kommen.

Für künftige Marsmissionen könnten die Eisreserven von Medusae Fossae äußerst wertvoll sein. Astronautische Missionen müssten in der Nähe des Marsäquators stattfinden, fernab der eisigen Pole. Wasser ist für sie eine unverzichtbare Ressource, nicht nur zum Trinken. Daraus lassen sich Sauerstoff und Treibstoff gewinnen, die nicht von der Erde mitgebracht werden müssten. Einfach zu heben wäre der eisige Schatz aber nicht: Er liegt unter hunderten Metern Staub begraben.
(David Rennert, 20.1.2024)

Hinweise auf riesige Eismassen am Mars entdeckt

josef · 26. Januar 2024

MISSION BEENDET
Mars-Hubschrauber Ingenuity ist fluguntauglich
Ein Rotor der Drohne wurde auf ihrem 72. Flug beschädigt, jetzt ist sie nicht mehr einsatzfähig

Ingenuity leistete viel länger Dienst als erwartet.
via REUTERS/NASA/JPL-Caltech

Der Mars-Hubschrauber Ingenuity kann nicht mehr fliegen. Auf in dieser Woche zur Erde geschickten Bildern sei zu erkennen, dass ein oder mehrere Rotorblätter des Mini-Hubschraubers bei einer Landung beschädigt worden seien, teilte die US-Raumfahrtbehörde Nasa am Donnerstag mit. Ingenuity stehe zwar noch aufrecht und könne mit dem Kontrollzentrum auf der Erde kommunizieren – fliegen könne der Hubschrauber aber nicht mehr.

Damit sei die ursprünglich nur auf 30 Tage angelegte Mission des Hubschraubers nach rund drei Jahren auf dem Mars nun beendet, hieß es. "Die historische Reise von Ingenuity, dem ersten Fluggerät auf einem anderen Planeten, ist nun zu Ende", sagte Nasa-Direktor Bill Nelson. "Dieser bemerkenswerte Helikopter flog höher und weiter als wir uns je vorstellen konnten."

rster Flug auf einem anderen Planeten
Insgesamt hat das nur 1,8 Kilogramm schwere Gerät rund 17 Kilometer zurückgelegt und schaffte Höhen von bis zu 24 Metern in der ultradünnen Mars-Atmosphäre. Eine überraschende Leistung, angesichts dessen, das eigentlich bloß eine Demonstration mit nicht mehr als fünf Flügen geplant war. Ingenuity ("Einfallsreichtum") war im Februar 2021 mit dem Rover Perseverance ("Durchhaltevermögen") im Jezero-Krater auf dem Mars gelandet. Kurz darauf absolvierte der mit Lithium-Ionen-Akkus betriebene Helikopter als erstes Luftfahrzeug einen Flug auf einem anderen Planeten. Der Hubschrauber, der auf dem Mars extremen Bedingungen trotzen muss, absolvierte insgesamt 72 Flüge.

Bereits vergangene Woche brach während des letzten Fluges der Kontakt zwischen Ingenuity und Perseverence ab, konnte aber wenige Tage später wiederhergestellt werden. Im Vorjahr hatte die Nasa für ganze zwei Monate den Kontakt zu Ingenuity verloren. Nun hat der Mars-Hubschrauber seine letzte Ruhe gefunden. Doch sein Erbe lebt weiter, wie Teddy Tzanetos, Projektmanger für Ingenuity bei der Nasa sagte: "Er wird in Zukunft ganze Flotten an Fluggeräten auf dem Mars und in anderen Welten inspirieren."
(red, APA, 26.1.2024)

Mars-Hubschrauber Ingenuity ist fluguntauglich

josef · 23. Juni 2024

ATOKO POINT
"Erster seiner Art": Marsrover erspäht ungewöhnlichen weißen Stein
Der Nasa-Roboter Perseverance untersuchte einen hellen, gesprenkelten Felsbrocken, über dessen Herkunft das Missionsteam nur spekulieren kann
21. Juni 2024, 14:03

In letzter Zeit mag es etwas ruhiger geworden sein um den Nasa-Marsroboter Perseverance. Untätig war der Rover freilich nicht: Seit seiner spektakulären Landung im Februar 2021 hat Perseverance am nordwestlichen Rand des Marskraters Jezero über 27 Kilometer zurückgelegt. Die lange Reise hat Spuren hinterlassen, vor allem die sechs Aluminiumräder zeigen Abnützungserscheinungen.

Doch das hält Perseverance nicht von seiner Mission ab, die hauptsächlich darin besteht, Staub und Atmosphäre mit Sensoren und Spektrometern zu analysieren, den Untergrund per Radar zu kartieren, mit seinen Kamerasystemen nach interessanten Steinen Ausschau zu halten und ab und zu auch anzubohren. Die Suche gilt unter anderem Spuren von möglichen Leben oder seinen Vorstufen.

Der "Atoko Point" getaufte helle Felsbrocken auf dem Mount Washburn sticht deutlich hervor.
Foto: NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS

Ungewöhnliche Gegend
Auf seinem Weg ist Perseverance vor einigen Tagen auf einen ungewöhnlichen Felsbrocken gestoßen, der sich auch für einen Laien vom gewohnten Bild der Marsfelsen unterscheidet. Auch für Expertinnen und Experten waren die Gesteine dieser Kraterregion ein neuer Anblick. Das Gelände sei von Felsen bedeckt, von denen man einige noch nie zuvor gesehen hatte, meinte das Perseverance-Team am Jet Propulsion Laboratory (JPL) der Nasa.

Ein besonders auffälliger Stein setzt sich wegen seiner hellen, fast weißen Färbung von seiner staubigen Umgebung deutlich ab. Da er einer Formation im Grand Canyon ähnelt, benannten die Forschenden ihn danach: "Atoko Point". Dieser Stein, den man bereits am 27. Mai auf einer 18-teiligen Mosaikaufnahme der Umgebung entdeckt hatte, sei "eine Klasse für sich", erklären die Nasa-Wissenschafter in einer Aussendung.

Der helle Brocken war auf einem Mosaik aus 18 Aufnahmen vom 27. Mai erstmals bemerkt worden.
Foto: NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS

Beschwerlicher Weg
Nachdem Perseverance zuvor einen Umweg durch ein Dünenfeld gemacht hatte, um seine malträtierten Räder zu schonen, erreichte der Rover am 9. Juni sein derzeitiges Einsatzgebiet namens "Bright Angel". Sein Hauptinteresse gilt momentan Karbonat- und Olivinablagerungen, die in dem felsigen Areal auf frühere Flusserosion hindeuten könnten.

In den Wochen davor musste sich Perseverance einen Hügelgrat entlangkämpfen, der Weg war hürdenreich und führte am Ufer des vor Milliarden Jahren ausgetrockneten Flusskanals Neretva Vallis entlang. "Wir begannen Ende Januar parallel zum Kanal zu fahren und kamen recht gut voran, aber dann wurden die Felsbrocken größer und zahlreicher", sagte Evan Graser, stellvertretender Leiter der strategischen Routenplanung von Perseverance am JPL. "Was im Durchschnitt über hundert Meter pro Marstag betrug, ging auf nur noch einige zehn Meter zurück. Das war frustrierend."

Die Karte zeigt die Route, die Perseverance zwischen 21. Januar und 11. Juni zurückgelegt hat. Die weißen Punkte markieren die Zwischenstopps des Rovers.
Foto: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona

Atoko Point
Trotz dieser Schwierigkeiten erreichte Perseverance in der zweiten Maihälfte schließlich Mount Washburn, einen Hügel, der schon von weitem besonders faszinierende Felsblöcke versprochen hatte. "Die Vielfalt der Texturen und Zusammensetzungen am Mount Washburn war eine aufregende Entdeckung für das Team – ein Sammelsurium von geologischen Geschenken", sagte Brad Garczynski von der Western Washington University in Bellingham, der die aktuelle Kampagne mitleitet. "Aber unter all diesen verschiedenen Steinen gab es einen, der unsere besondere Aufmerksamkeit erregte."

Der helle, kaum mit Staub bedeckte Atoko Point ist etwa 45 Zentimeter breit und 35 Zentimeter hoch. Perseverance machte sich mit seinen Instrumenten SuperCam und Mastcam-Z an die Arbeit und analysierte die Zusammensetzung des Felsens: hauptsächlich Pyroxen und Feldspat. Durch diese Minerale sowie durch seine Größe, Form und die Anordnung der Mineralkörner und Kristalle spielt Atoko Point "in einer ganz eigenen Liga", erklärten die Nasa-Forschenden.

Perseverance überquerte am 6. Juni das Neretva Vallis. Die Navigationskameras des Rovers haben hier das uralte Flussbett festgehalten. Die hellere Zone in der Ferne ist "Bright Angel", das Gebiet, in dem sich Perseverance aktuell aufhält.
Foto: NASA/JPL-Caltech

Unklare Herkunft
Einige des Teams vermuten, dass die Mineralien, aus denen Atoko Point besteht, tief unter dem Boden in einem marsianischen Magmakörper entstanden sind, die hier nun zutage treten. Andere spekulieren, dass der Felsbrocken an einem weit entfernten Ort jenseits der Kraterränder von Jezero schon vor Äonen an die Oberfläche gekommen war und von schnellen Wassermassen hierher transportiert wurde. In jedem Fall ist Atoko Point für das Perseverance-Team "der erste seiner Art, vielleicht aber nicht der letzte".

Nachdem der Marsrover das Fundstück wieder verlassen hatte, hat er seinen Weg rund 130 Meter Richtung Norden fortgesetzt, um die Geologie einer Formation namens Tuff Cliffs zu untersuchen. Mittlerweile ist er in Bright Angel angekommen; um dorthin zu gelangen, musste Perseverance über 600 Meter durch raues Gelände zurücklegen.
(tberg, 21.06.2024)

"Erster seiner Art": Marsrover erspäht ungewöhnlichen weißen Stein

josef · 11. September 2024

Elon Musk plant Flug zum Mars schon für 2026
Die Großrakete Starship soll ohne Besatzung zum Roten Planeten aufbrechen. In vier Jahren sollen Menschen dabei sein, unter besonders schwierigen Bedingungen

Der Testflug des Starship Anfang Juni verlief wesentlich besser als die drei vorangegangenen Versuche: Die Rakete wurde nicht zerstört.
REUTERS/SpaceX

Die Weltraumpläne des US-amerikanischen Tech-Milliardärs Elon Musk sind gewohnt groß. Bereits im Jahr 2026 will der Gründer des Raumfahrtunternehmens Space X eine Rakete zum Mars schießen, wie er nun auf der Plattform X (vormals Twitter) mitteilte. Freilich soll es nicht irgendeine Rakete sein, sondern die größte, leistungsfähigste und eine im Idealfall wiederverwendbare – das Starship. Bei bislang drei von vier Tests der Rakete wurde diese zerstört. Der jüngste Test, der im Juni stattfand, war erfolgreicher, das Starship konnte im Indischen Ozean landen.

Der Zeitpunkt ist angepasst an das nächste Fenster für Flüge zum Mars, das sich im Dezember 2026 öffnet. Um Energie zu sparen, nutzt man in der Raumfahrt günstige Konstellationen der Planeten auf ihren Umlaufbahnen. Dann wäre die Rakete etwa neun Monate unterwegs, bevor sie beim Mars ankommt, wo getestet werden soll, ob das Starship sicher landen kann.

Stadt auf dem Mars
Menschen werden bei diesem riskanten und schwierigen Unterfangen nicht an Bord sein. Das liegt auch daran, dass für Marsflüge noch zahlreiche Probleme zu bewältigen wären, allen voran die extreme kosmische Strahlung. Sie würde für viele Mutationen sorgen und damit für ein stark erhöhtes Krebsrisiko. Um zum Mars und wieder zurückzukommen, wäre man mindestens 21 Monate unterwegs, weil es eine Wartezeit von etwa drei Monaten bräuchte, um ein günstiges Rückflugfenster zu erwischen.

Dieses Bild des Mars wurde 2016 vom Weltraumteleskop Hubble aufgenommen.
REUTERS/NASA

Womöglich will Musk sogar mehrere Starships losschicken, zumal er in seiner Nachricht den Plural verwendete. "Wenn diese Landungen gut verlaufen, werden die ersten Flüge mit Besatzung zum Mars in vier Jahren stattfinden", führte er seine weiteren Pläne aus. Geplant hatte er dies übrigens schon für 2024. Ab der ersten menschlichen Landung auf dem Roten Planeten werde die Flugrate exponentiell ansteigen. Schon in etwa 20 Jahren solle auf dem Mars eine Stadt gebaut werden, die sich selbst erhalten könne.

Schwierige Bedingungen für Menschen
Dafür müssten Marsbesucherinnen und -besuchern ausreichend Sauerstoff, Wasser und Nahrung zur Verfügung stehen sowie der erwähnte Schutz vor kosmischer Strahlung, weil dieser Planet im Gegensatz zur Erde kein schützendes Magnetfeld mehr hat. Als der Kern des Mars vor vier Milliarden Jahren noch flüssig war und Konvektionsströmungen aufwies, sah das wohl anders aus, mittlerweile ist er aber erkaltet.

Auf der unwirtlichen Oberfläche des Mars waren bisher mehrere Rover unterwegs. Dieses Bild ist zusammengesetzt aus Aufnahmen des Nasa-Rovers Spirit.
REUTERS/NASA/JPL/Arizona State University/Cornell University

Auf der Oberfläche ist es mit null bis minus 125 Grad Celsius ebenfalls alles andere als angenehm warm. Der Atmosphärendruck ist außerdem sehr niedrig und vergleichbar mit dem Luftdruck der Erde in 32 Kilometer Höhe. Wenn ein Mensch auf dem Mars wäre und ohne Raumanzug aus dem Spaceship oder einer Raumstation aussteigen würde, würde es ihm nicht nur an Sauerstoff mangeln, weil die Luftzusammensetzung eher Autoabgasen ähnelt. Aufgrund des geringen Drucks würde sein Blut beginnen zu kochen.

Multiplanetare Spezies
Hinzu kommen andere gesundheitliche Schwierigkeiten, die etwa von der Crew der Internationalen Raumstation (ISS) bekannt sind und großteils mit der Schwerelosigkeit zusammenhängen, vom Rückgang der Knochendichte und dem Muskelabbau bis hin zu Kurzsichtigkeit und Veränderungen im Gehirn. Aufgrund der vielen Herausforderungen schätzt die US-Weltraumbehörde Nasa eher, dass Menschen um 2040 auf dem Mars landen könnten.

Musks erklärtes Ziel ist es, die Menschheit multiplanetar zu machen, also das Leben auf mehreren Planeten zu ermöglichen. Für ihn lässt sich dieses Unterfangen auf "Kosten pro Tonne Richtung Mars" herunterbrechen. Wie er vorrechnet, kostet eine Tonne Nutzlast auf dem Mars rund eine Milliarde US-Dollar, ein Preis, den man auf 100.000 Dollar pro Tonne senken müsste, um eine sich selbst versorgende Stadt zu errichten. Dafür bräuchte es 10.000-mal bessere Technologien – "äußerst schwierig, aber nicht unmöglich".

Laut Musk würde sich durch das Ausbreiten auf andere Planeten die "wahrscheinliche Lebensspanne des Bewusstseins erheblich verlängern", weil man nicht von einem einzigen Planeten abhängig sei. Von dem, was wir über die Bedingungen auf Planeten und Monden unseres Sonnensystems wissen, dürften diese für menschliches Leben aber äußerst herausfordernd sein und entweder einen extrem reduzierten Lebensstandard bedeuten oder eine starke Abhängigkeit von den Ressourcen der Erde.
(Julia Sica, 11.9.2024)

Elon Musk plant Flug zum Mars schon für 2026

josef · 25. Dezember 2024

Sorry, Elon!
Wie realistisch eine Besiedelung des Mars in wenigen Jahrzehnten ist
Tech-Milliardäre wie Elon Musk träumen von der Besiedelung des Weltalls. Sowohl an der Durchführbarkeit als auch an der Sinnhaftigkeit gibt es ernste Zweifel

Die Weite fremder Planeten weckt Sehnsüchte nach einer Flucht von der Erde.
Images

Man könnte die Idee als Fantasterei abtun, wenn sie nicht von einem Mann stammen würde, der es sich zur Gewohnheit gemacht hat, auch kühne Ideen in die Praxis umzusetzen. Sofern alles wie geplant läuft, "werden die ersten Marsflüge mit Crew in vier Jahren stattfinden", schreibt der Milliardär Elon Musk erst kürzlich auf seiner Plattform X, vormals Twitter. Das Ziel sei "der Aufbau einer sich selbst erhaltenden Stadt in etwa 20 Jahren".

Für Musk und andere, etwa den 2018 verstorbenen Physiker Stephen Hawking, wird die Besiedlung anderer Himmelskörper für die Menschheit eines Tages eine Frage des Überlebens. In einem Vortrag im Jahr 2016 sagte Hawking: "Ich glaube nicht, dass wir weitere tausend Jahre überleben werden, ohne von unserem zerbrechlichen Planeten zu fliehen."

Billige, explodierende Raketen
Es gibt zahlreiche weitere Vertreterinnen und Vertreter dieser Meinung, die teils ausgewiesene Fachleute für den Weltraum sind, darunter Theoretiker wie eben Hawking oder auch Praktiker wie den Gründer und Mehrheitseigentümer des Weltraumunternehmens Space X, Elon Musk.

Tatsächlich hat gerade Space X in den vergangenen Jahren die Grenzen des Möglichen in der Raumfahrt entscheidend verschoben. Das private Weltraumunternehmen sorgte mit günstiger Raketentechnologie für einen enormen Rückgang der Kosten für Flüge in den Weltraum.

Auch wenn die für den Mars gedachten "Starship"-Raketen noch regelmäßig explodieren und sich so manche Ankündigung von Marsflügen der Vergangenheit als gar optimistisch erwiesen, mag es immer noch verlockend sein, die Prognosen von menschlichen Kolonien abseits der Erde in wenigen Jahrzehnten zu glauben.

Im April 2023 explodierte eines von mehreren "Starship"-Raumschiffen des Weltraumunternehmens Space X.
AFP/PATRICK T. FALLON

Nüchterne Analyse
Die bisher umfassendste kritische Analyse des Themas findet sich in dem 2023 erschienenen, preisgekrönten Buch A City on Mars des US-amerikanischen Ehepaars Kelly und Zach Weinersmith, das sich mit technologiebezogenen Sachbüchern einen Namen gemacht hat. Kelly ist Biologin an der US-amerikanischen Rice University, während Zach Comiczeichner ist.

Die beiden sahen sich aber bei ihren Recherchen zu dem Thema mit immer mehr unangenehmen Wahrheiten zur Frage, wie realistisch die Besiedelung des Weltraums ist, konfrontiert. Die meisten Pläne zur Besiedlung des Alls drehen sich um Mond und Mars. Tatsächlich herrschen hier die wohl besten Bedingungen dafür. Dass sie dort besser sind als anderswo, heißt allerdings nicht automatisch, dass sie gut sind.

Schwerkraft
Der vielleicht markanteste Unterschied zwischen der Erde und dem All, sowie den möglichen Außenposten Mond und Mars, ist die veränderte Schwerkraft. Echte Schwerelosigkeit, wie sie etwa auf der Internationalen Raumstation ISS vorherrscht, hat zahlreiche negative Auswirkungen auf den Körper. Offensichtlich ist der Schwund von Muskeln und Knochen. Zwei Stunden Training täglich sind auf der ISS Pflicht.

Aufhalten lässt sich der körperliche Verfall damit aber nicht. Auch die Knochenmasse der Wirbelsäule bildet sich zurück, und zwar um etwa ein Prozent pro Monat bei einem viermonatigen Aufenthalt. Dazu kommt ein nach wie vor mysteriöses Augenproblem, das zu verschlechterter Sehkraft führt.

Glücklicherweise besitzen sowohl der Mond als auch der Mars eine gewisse Anziehungskraft. Auf dem Mond beträgt sie etwa ein Sechstel der Erdanziehung, auf dem Mars immerhin 38 Prozent der irdischen Schwerkraft. Das Problem liegt darin, dass die Langzeitfolgen dieser verminderten Schwerkraft nicht erforscht sind und man sich an die wenig ermutigenden Erkenntnisse aus den Erfahrungen mit Schwerelosigkeit halten muss.

Oberirdische Habitate auf dem Mars sind keine gute Idee. Es fehlt an ausreichender Abschirmung gegen Strahlung aus dem All.
Images/iStockphoto

Strahlung
Doch es gibt noch ein größeres Problem. Einer der am meisten unterschätzten Vorzüge der Erde ist ihr Magnetfeld. Es erlaubt uns nicht nur die Wegfindung per Magnetkompass und bringt uns schöne Polarlichter, sondern hält auch Strahlung geladener Teilchen aus dem All ab.

Weder Mond noch Mars besitzen einen solchen Schutzschirm in relevanter Stärke. Wer deren Oberfläche betritt, ist also einem ständigen Bombardement von Strahlung ausgesetzt. Das Problem ist weniger eine akute Strahlenüberdosis, sondern die Gefahr von Krebs durch langfristige Belastung. "Die Notwendigkeit, Strahlung abzuhalten, ist einer der wichtigsten Faktoren, die das Design von Weltraumkolonien beeinflussen werden", heißt es in A City on Mars.

Eine Kolonie aus Glashäusern oder auch nur eine Art auf dem Boden liegende Raumstation sind also gleichermaßen unrealistisch. Um die Strahlung auf ein vertretbares Maß zu reduzieren, müssen Habitate in den Untergrund, was erheblichen Aufwand verursacht.

Giftiger Untergrund
Der Boden ist also Teil des Konzepts, aber auch ein Problem für sich. Sowohl auf dem Mond, als auch auf dem Mars ist er schädlich. Mondstaub etwa greift sowohl Material als auch die Lungen von Menschen an. Es gibt weitere Gesundheitsbedenken, die aber kaum erforscht sind.

Auch auf dem Mond müssten Wohnbehälter in den Untergrund wandern, anders als in dieser künstlerischen Darstellung des Unternehmens Rolls-Royce.
APA/AFP/Rolls-Royce Submarines L

Mondstaub muss also von Wohnräumen auf dem Mond ferngehalten werden, etwa durch aufwendige, mehrstufige Luftschleusen, oder aber durch austauschbare Überzüge von Raumanzügen. Für den Mars, dessen Boden biologisch wirksame Perchlorate enthält, gilt Ähnliches.

Angesichts der zusätzlichen Probleme durch die dünne Atmosphäre und das Bombardement durch Strahlung stellt das Autorenpaar fest: Selbst eine Erde nach einer Klimakatastrophe oder einem Atomkrieg wäre wohnlicher als der Mars.

Besiedelung
All diese Probleme stehen nicht für sich, sondern verstärken andere Herausforderungen, die allein durch die Entlegenheit der anvisierten Ziele entstehen. So ist etwa eine über lange Zeit gewährleistete medizinische Versorgung schwierig.

Das liegt an fehlenden, keimfreien Räumlichkeiten für Operationen durch den Platzmangel ebenso wie am Fehlen von Erfahrungswerten mit Operationen bei verringerter Schwerkraft. Dazu kommen simple Fragen wie die der Vertretbarkeit der Verwendung von Lachgas zur Narkose, wenn bei einem versehentlichen Austritt nicht gelüftet werden kann.

All diese Probleme sind bereits ab dem Tag eins des Bestehens einer Siedlung auf Mond oder Mars relevant. Sobald ein solcher Außenposten allerdings längerfristig gedacht wird und sich selbst erhalten soll, kommen völlig neue Probleme hinzu.

Soll die Siedlung über mehrere Generationen bestehen, stellt sich die Frage nach den ersten außerhalb der Erde geborenen Babys. Das Autorenehepaar von A City on Mars widmet dem Problem des Zeugens von Kindern in Schwerelosigkeit in seinem Buch viel Raum.

Bisher ist der Mars ein Betätigungsfeld für Roboter. Sie analysieren seine Geschichte und suchen nach Spuren von Leben.
via REUTERS/NASA/JPL-CALTECH/MSS

Ethische Bedenken
Doch die eigentlichen Schwierigkeiten beginnen mit Schwangerschaft und Geburt. Bisher verbrachten nur drei Nasa-Astronauten und zwei Nasa-Astronautinnen neun Monate durchgehend im All. Es ist schwer vorstellbar, wie Schwangere das mehrstündige Training absolvieren sollen, das nötig ist, um den Verlust an Knochenmasse auf ein Prozent pro Monat zu begrenzen.

Selbst im Fall einer gesunden Schwangerschaft stellt sich die Frage, ob es ethisch vertretbar ist, die Gesundheitsgefahren anderer Himmelskörper Kindern zuzumuten – vor allem, wo noch vollkommen unklar ist, wie sich etwa verringerte Schwerkraft oder Strahlenbelastung auf Heranwachsende auswirken. Wie das auf ethisch akzeptable Weise erforscht werden soll, ist offen.

All das sind Probleme, die natürlich auch den weltraumbegeisterten Tech-Milliardären bewusst sind, die sich, wie auch Amazon-Gründer Weltraumunternehmer Jeff Bezos, seit jungen Jahren mit der Thematik auseinandersetzen. Kelly und Zach Weinersmith dokumentieren solche frühen Ideen auch bei Elon Musk und argumentieren, es deute darauf hin, dass die beiden ihre Ideen ernst nähmen. Teil des Pakets seien aber "schräge Überzeugungen über die menschliche Soziologie".

Rettung der Erde
Jeff Bezos begründete in einem Gespräch mit dem Podcaster Lex Fridman im Jahr 2023 die Flucht von der Erde mit der Rettung des Planeten. Nur so könne die Menschheit ihren derzeitigen Weg fortsetzen: "Wir wollen sehr viel Energie pro Kopf verbrauchen. Wir haben erstaunliche Dinge erreicht. Wir wollen nicht zurückgehen", sagte er.

Eine nachhaltige Nutzung der Ressourcen der Erde durch die Menschheit ist für ihn offenbar schwerer vorstellbar als eine Besiedelung des Alls. (Reinhard Kleindl, 25.12.2024)

Wie realistisch eine Besiedelung des Mars in wenigen Jahrzehnten ist

josef · 8. Januar 2025

Milliardenschwere Mission
So will die Nasa ihre Marsgestein-Proben doch noch zurückholen
Vor Monaten wurde das Rückholprogramm für Bohrkerne des Perseverance-Rovers aufgrund einer Kostenexplosion gestoppt. Nun gibt es neue Vorschläge

So liegen die Bohrproben auf dem Marsboden zum Aufsammeln bereit.
NASA/JPL-Caltech/MSSS

Wer die Oberfläche des Mars genau untersuchen will, muss Gesteinsproben in ein Hightech-Forschungslabor bringen. Derzeit besteht die technologische Lösung für dieses Problem darin, ein solches Forschungslabor auf Räder zu stellen und direkt auf den Mars zu bringen, damit es dort vor Ort Untersuchungen anstellen kann.

Das ist das Konzept der Mars-Rover, die seit Jahrzehnten ihre Arbeit auf dem Roten Planeten verrichten. Der modernste von ihnen ist der Rover Perseverance, der 2021 auf dem Mars landete. Er verfügt über einen Bohrer zur Entnahme von Gesteinsproben, Spektrometer, zum Teil auf Basis von Röntgenstrahlung, eine Wetterstation und ein Bodenradar.

Komplexe Mission
Doch die Möglichkeiten des Roboterfahrzeugs von der Größe eines SUVs sind begrenzt und können eine Untersuchung in irdischen Labors nicht ersetzen. Die US-Weltraumagentur Nasa plante daher, den Rover einige Bohrproben verpacken zu lassen, damit eine Folgemission sie zur Erde bringen kann.

Die Idee sah vor, dass ein eigens dafür konstruiertes Fahrzeug die Proben aufsammelt und mit einer Rakete in die Marsumlaufbahn schießt, wo sie dann ein weiteres, eigens dafür konstruiertes Raumfahrzeug zurück zur Erde bringt. Was einfach klingen mag, ist laut Nasa-Administrator Bill Nelson "eine der komplexesten Missionen, die die Nasa je unternommen hat".

2024 standen die prognostizierten Kosten bei elf Milliarden US-Dollar, was fast einer Vervierfachung der ursprünglichen Schätzungen bedeutet, bei einer geplanten Ankunft der Proben auf der Erde im Jahr 2040. Im April entschied die Nasa, dass das zu teuer sei und das geplante Rückkehrdatum zu fern.

Das Projekt wurde auf Eis gelegt, um nach günstigeren, schnelleren Alternativen zu suchen. Die ganze Nasa-Gemeinschaft inklusive der Industriepartner wurde eingeladen, Vorschläge zu machen. Im September 2024 wurden elf davon einem Team vorgelegt, das die Aufgabe hatte, ihre Qualität zu bewerten.

Hier porträtiert die Nasa stolz ihre Bohrkerne, die derzeit auf dem Mars auf ihre Rückholung warten.
NASA Jet Propulsion Laboratory

Neue Ideen
Übrig blieben Pläne für zwei neue Zugänge. Einer davon soll bewährte Methoden zur Landung nutzen, die schon bei den letzten Rovern zum Einsatz kam. Dabei landet die Fracht nicht mit Fallschirmen auf der Marsoberfläche, sondern wird die letzten Meter von einer mittels Düsentriebwerken schwebenden Plattform abgeseilt. Was komplex klingt, hat sich inzwischen als verlässlich erwiesen. Ein zweiter Vorschlag will neue Methoden von kommerziellen Anbietern für diese Aufgabe nutzen.

Das Fahrzeug zur Aufnahme der Proben soll dabei kleiner sein als bisher geplant. Statt der Solarpaneele soll eine Batterie mit radioaktivem Material zum Einsatz kommen. Eine solche treibt auch Perseverance selbst an. Zuletzt wurde auch das Umladen der bis zu 30 Proben in das Raumfahrzeug, das sie in den Orbit bringen soll, vereinfacht. Dort soll dann eine Raumsonde der europäischen Raumfahrtagentur Esa sie übernehmen und zurück zur Erde bringen. Die Esa prüft die neuen Nasa-Vorschläge derzeit.

Ein Bild von der Stelle, an der Perseverance im März 2024 seine 21. Bohrprobe entnahm.
NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS

Entscheidung für neuen Präsidenten
Wesentlich ist, dass die neue Landefähre kleiner ist als die bisher geplante. Damit sollen die Kosten unter acht Milliarden US-Dollar bleiben, immer noch weit über den ursprünglich für die Mission geplanten drei Milliarden. Als Starttermin wird der Beginn der 2030er-Jahre angepeilt. Die Entscheidung über ihren Fortgang wird die neue Nasa-Führung zu treffen haben, die mit dem Amtsantritt Donald Trumps die Leitung der Weltraumagentur übernimmt. Im zweiten Halbjahr 2026 will die Nasa das Programm und sein Design fixieren.

Zuvor müssen dafür aber erst einmal 300 Millionen Dollar freigegeben werden. Am Geld sollte es unter Trumps Präsidentschaft eher nicht scheitern. Kürzlich bekräftigte der enge Trump-Berater und Inhaber des Weltraumunternehmens Space X, Elon Musk, seine Ambitionen für den Mars. Auf seiner Plattform X schrieb er, der Mond sei nur eine "Ablenkung" vom eigentlichen Ziel, dem Mars.

Sein in Entwicklung befindliches Raumschiff, das Starship, soll bereits in zwei Jahren zum Mars aufbrechen, zwei Jahre später dann schon mit Menschen an Bord, um schließlich in 20 Jahren eine sich selbst erhaltende Stadt auf dem Mars entstehen zu lassen. Dass Letzteres in dieser Zeitspanne möglich ist, wird von Fachleuten eher bezweifelt. Bislang hat das Starship die Erde noch nicht umrundet.

Nasa-Chef soll unter dem neuen Präsidenten der Milliardär Jared Isaacman werden, der bereits einiges an privater Weltraumerfahrung mitbringt und dabei eng mit Space X zusammenarbeitete. Man wird die Lösungen vermutlich im kleinen Kreis besprechen.
(Reinhard Kleindl, 8.1.2025)

So will die Nasa ihre Marsgestein-Proben doch noch zurückholen