10.07.2002 / Autor: Michael Stein Astronomie > Sonnensystem

Der Mars

Nicht nur aus astronomischer Sicht ist der Mars interessant: Im Sonnensystem ist er der Erde am ähnlichsten und könnte in absehbarer Zukunft von Menschen besucht werden.

Druckansicht


Marsaufnahme der Raumsonde Mars Global Surveyor.
(Foto: NASA)
Einleitung
Mars ist der vierte Planet des Sonnensystems, benannt nach dem römischen Kriegsgott Mars. Er ist als roter Punkt mit bloßem Auge beobachtbar und trägt daher auch den Namen "Roter Planet". Die Färbung stammt von einer großen Menge Eisenoxid-Staub auf der Oberfläche. Mars besitzt zwei kleine Monde, Phobos und Deimos. In Struktur und Größe ähneln sie aber eher Meteoriten als dem Erdmond.

Dieser Artikel ist in folgende Kapitel unterteilt:

Lage und Einordnung
Aufbau und Atmosphäre
Forschungsgeschichte
Missionen
Fakten

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Lage und Einordnung
Der Mars ist von der Sonne aus gesehen der vierte Planet unseres Sonnensystems und gleichzeitig der äußerste der so genannten Inneren Planeten. Mit einer minimalen Entfernung zur Erde von 55,7 Millionen Kilometern ist er der uns zweitnächste Planet (nach der Venus). An seine Umlaufbahn schließt sich der Asteroiden-Gürtel an, der gleichzeitig die Grenze zwischen den inneren und äußeren Planeten unseres Sonnensystems definiert.

Aufbau und Atmosphäre


Der Mars-Mond Phobos.
(Foto: NASA)
Mars besitzt einen etwa 2.500 km dicken Eisen- und Gesteinskern, der, wie der Kern der Erde, ein Magnetfeld erzeugt. Allerdings ist das des Mars um einiges schwächer. Der etwa 2.000 km dicke Marsmantel besteht aus Silikatgesteinen. Die äußere Marskruste ist etwa 45 km dick und besteht aus festem Gestein. Man vermutet außerdem Wassereis, das knapp unter der Oberfläche eingeschlossen ist. Dies führt man auf große Flussbette und Küstenlinien an der Oberfläche zurück, die wahrscheinlich von ehemals flüssigem Wasser geformt wurden.

Die Atmosphäre besteht zum größten Teil aus Kohlenstoffdioxid (95 Prozent) und Stickstoff (2,5 Prozent). Dazu kommen in kleinen Mengen Argon (1,6 Prozent), Wasserdampf (0,05 Prozent), Sauerstoff, Krypton und Xenon. Die Dichte der Atmosphäre beträgt nur etwa ein Prozent im Vergleich zur Erdatmosphäre. Meistens wehen leichte Winde, die während der zum Teil planetenweiten Staubstürme aber auch Geschwindigkeiten von bis zu 30 m/Sek. erreichen können. Aufgrund der in der Luft enthaltenen Staubteilchen erscheint der Marshimmel leicht rötlich gefärbt.

Die Oberfläche des Roten Planeten besteht aus zwei landschaftlich sehr unterschiedlichen Gebieten. Die südliche Halbkugel ist zum größten Teil mit Einschlagkratern übersät. Die nördliche Halbkugel ist jünger, da hier noch längere Zeit Vulkane aktiv waren, die die Oberfläche formten. Zu den eindrucksvollsten Strukturen auf dem Mars gehört der Vulkan Olympus Mons, der größte bekannte Vulkan des Sonnensystems, der mit 26 km Höhe mehr als dreimal so hoch ist wie der Mount Everest. Außerdem beeindruckt der Vallis Marineris, ein sieben Kilometer tiefer und 600 km breiter Canon. Mars besitzt wie die Erde zwei Polkappen. Das dortige Eis wird als Trockeneis bezeichnet, da es nicht aus Wasser, sondern aus gefrorenem Kohlendioxid besteht.

Forschungsgeschichte


Das erste Foto des Viking 1-Landers (Ausschnitt).
(Foto: NASA)
Die Mars-Forschung beginnt bereits lange vor den Anfängen der Raumfahrt. Schon seit Erfindung des Teleskops haben Astronomen den Planeten immer wieder beobachtet, und tatsächlich ließen sich von der Erde aus Oberflächenstrukturen erkennen. So konnte auch beobachtet werden, dass der Mars helle Polkappen aufwies, deren Größe sich mit den Jahreszeiten veränderte. In der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts ist der Leiter der Mailänder Sternwarte, Giovanni Schiaparelli, durch seine Beobachtungen von netzwerkförmigen Strukturen berühmt geworden, die er mit dem Begriff "Canali" belegte - ein Ausdruck, der im Italienischen keineswegs künstliche Kanäle, sondern jede Art von rinnenartigen Strukturen bezeichnet. Bei der Übersetzung in andere Sprachen jedoch wurden aus den "Canali" schnell "Kanäle", die Wasser von den Polregionen in die trockeneren Gebiete des Mars leiteten, und diese Deutung setzte dann natürlich die Existenz intelligenter Lebewesen auf dem Mars voraus: wie sonst sollten solche planetenumspannenden Bauwerke entstanden sein.

Spätestens die Bilder der ersten Marssonden Mitte der 1960er Jahre jedoch bereiteten dieser Vorstellung ein Ende. Schon vorher aber wuchs die Skepsis, da andere Astronomen die von Schiaparelli beschriebenen Strukturen bei ihren Beobachtungen trotz ständig besserer Teleskope nicht sehen konnten. Heute kann man davon ausgehen, dass der italienische Astronom einer optischen Täuschung erlegen ist, indem er unbewußt solitäre Strukturen auf der Marsoberfläche miteinander verband. Immerhin wurden im Rahmen dieser "Mars-Euphorie" 1877 die beiden Miniaturmonde Phobos und Deimos ("Furcht" und "Schrecken") entdeckt. Unverändert offen ist aber immer noch die Frage, ob, wo und in welchen Mengen Wasser auf oder unter der Marsoberfläche existiert und damit verbunden, ob der Planet irgendeine Form von Leben aufzuweisen hat (oder hatte). Allerdings redet schon lange niemand mehr von intelligenten Lebewesen, schon die Entdeckung primitivster Mikroorganismen wäre angesichts der lebensfeindlichen Umweltbedingungen auf dem Mars eine Sensation. Die Hoffnung auf eine solche Entdeckung ist gleichwohl immer noch vorhanden, und das Fernziel der vielen Missionen zum Mars, die für die nächsten Jahre geplant sind, ist denn auch die endgültige Verifizerung (oder Falsifizierung) der Existenz von Leben auf unserem Nachbarplaneten.



Marsoberfläche aus der Sicht von Pathfinder.
(Foto: NASA)
Missionen
Über die Hälfte aller Marsmissionen ist fehlgeschlagen, doch in den letzten Jahren hat sich mit zunehmender Erfahrung und technologischer Kompetenz die Erfolgsquote erfreulicherweise deutlich verbessert. Als erste Raumsonde erreicht Mariner 4 am 14. Juli 1965 den Planeten. Während des Vorbeiflugs entstanden 21 Nahaufnahmen der Planetenoberfläche mit einer Auflösung von etwa einem Kilometer. Ein weiterer Meilenstein war die erfolgreiche Landung der beiden amerikanischen Marssonden Viking 1 und Viking 2 auf dem Planeten im Juni und August 1976.
 
Seitdem sind eine Vielzahl von amerikanischen und russischen Missionen gestartet worden, und 2003 waren auch erstmals eine japanische sowie eine europäische Raumsonde im Anflug auf den Roten Planeten. Während die japanische Sonde Nozomi aufgrund technischer Probleme am Mars vorbeiflog konnte Mars Express als erste europäische Marssonde Ende 2003 erfolgreich in eine Umlaufbahn um den Planeten einschwenken. Nach dem überaus erfolgreichen Mars-Lander Pathfinder (dessen Internetsite nach der erfolgreichen Landung am 4. Juli 1997 einen bis dahin im Internet nicht gekannten Besucheransturm verursachte) hatte die amerikanische Raumfahrtbehörde NASA zuletzt im Jahr 1999 gleich einen zweifachen Verlust zu beklagen, als erst der Mars Climate Orbiter aufgrund eines Navigationsfehlers in der Marsatmosphäre verglühte und gegen Ende des selben Jahres dann der Mars Polar Lander vermutlich wegen zu früh abgeschalteter Bremstriebwerke beim Landevorgang verloren ging.

Eine dauerhafte Erfolgsgeschichte für die NASA ist dagegen die seit 1997 um den Planeten kreisende Raumsonde Mars Global Surveyor, und am 24. Oktober 2001 schwenkte dann auch die ebenfalls amerikanische Raumsonde 2001 Mars Odyssey erfolgreich in eine Marsumlaufbahn ein. Auch die beiden Mars-Rover Spirit und Opportunity, die im Abstand von drei Wochen im Januar 2004 auf dem Planeten landeten, sind Ende 2005 immer noch aktiv und damit eine außergewöhnliche Erfolgsgeschichte für die amerikanische Mars-Forschung. Am 12. August 2005 startete mit dem amerikanischen Mars Reconnaissance Orbiter die neueste und mit Abstand leistungsfähigste Forschungssonde zu unserem Nachbarplaneten, von dem ab Ende 2006 bei planmäßigem Verlauf der Mission Aufnahmen in bisher unerreichter Auflösung zu erwarten sind.

Fakten
Daten im Überblick
Äquatordurchmesser:6.794 km
Masse:6,42 × 1023 kg
Mittlere Dichte:3,94 g/cm3 (Wasser = 1 g/cm3)
Oberflächentemperatur:-5,15° bis -87,15° C
Rotationsdauer:1,026 Erdentage
Bahndaten
Mittlere Entfernung zur Sonne:227,94 Mio. km
Umlaufdauer um die Sonne:686,98 Erdentage
Bahnneigung ggü. Ekliptik:1,85°
Bahnekzentrik:0,0935
Monde
Anzahl der Monde:2
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