In diesen Tagen feiert der Mars-Orbiter Mars Global Surveyor den Abschluss seines achten Erdenjahres im Mars-Orbit. Dank seiner Langzeitbeobachtungen konnten Wissenschaftler interessante Phänomene entdecken.
Autor: Michael Stein.
(Grafik: NASA)
Am 12. September 1997 – zu dieser Zeit sendete der Mars Pathfinder-Lander noch Daten von der Oberfläche des Roten Planeten – trat ein neuer Orbiter in eine Umlaufbahn um den Roten Planeten ein: Der Mars Global Surveyor (MGS) hatte seinen Bestimmungsort nach zehnmonatiger Reise erreicht. Die zunächst stark elliptische polare Umlaufbahn sollte anschließend innerhalb eines halben Jahres erstmals durch das so genannte „Aerobraking“ in den gewünschten annähernd kreisförmigen Orbit überführt werden. Bei diesem Verfahren fliegt das Raumfahrzeug im planetennächsten Punkt des Orbits (dem „Perizentrum“) wiederholt durch die oberen Atmosphärenschichten und reduziert dabei seine Geschwindigkeit und gleichzeitig auch die Höhe des planetenfernsten Punkts der Umlaufbahn (dem „Apozentrum“). Mars Global Surveyor war die erste Raumsonde, bei der dieses Verfahren angewandt wurde, nachdem es im Sommer 1993 bei dem Venus-Orbiter Magellan erstmals mit Erfolg getestet worden war.
Doch zum Leidwesen der Wissenschaftler zog sich das Aerobraking ein gutes Jahr länger als geplant hin, so dass der wissenschaftliche Beobachtungsorbit erst im April 1999 erreicht war. Grund für diese Verzögerung war eines der beiden Solarpaneele des Orbiters, das nach dem Entfalten nicht richtig eingerastet war, so dass das Aerobraking sehr vorsichtig durchgeführt werden musste, um eine weitergehende Beschädigung oder sogar das Abreißen des Solarpaneels zu verhindern. Daher flog der Orbiter höher als ursprünglich vorgesehen durch die Marsatmosphäre, was aufgrund der dort dünneren Luftschichten eine entsprechend geringere Abbremsung erzeugte – der „Bremsweg“ verlängerte sich entsprechend. Seit April 1999 jedoch umkreist der Mars Global Surveyor zwölfmal täglich die Pole des Roten Planeten, was vor allem für die Wetter- und Klimabeobachtung hervorragende Möglichkeiten bietet. Aus rund 380 Kilometern Höhe hat die Raumsonde bisher mehr als 200.000 Aufnahmen mit seiner leistungsfähigen Mars Orbiter Camera angefertigt. Durch in den letzten Jahren neu entwickelte Maßnahmen zur Kompensation der Eigenbewegung des Orbiters während der Aufnahmen konnte die Auflösung der höchstauflösenden MGS-Fotos bis auf 50 Zentimeter je Pixel gesteigert werden! Mittlerweile füllen die MGS-Aufnahmen Bände, und selbst von den beiden anderen aktiven Mars-Orbitern – Mars Express und 2001 Mars Odyssey – hat Mars Global Surveyor mittlerweile bereits Aufnahmen gemacht. Auch die beiden Mars-Rover sind bereits mehrfach von MGS „abgelichtet“ worden, und über das Schicksal des Ende 1999 beim Landevorgang verschollenen Mars Polar Lander könnten zukünftige Aufnahmen der Mars Orbiter Camera ebenfalls Hinweise liefern. (Vor einigen Monaten wurden Aufnahmen präsentiert, die möglicherweise den Lander und seinen Landefallschirm zeigen – kommende, hochauflösendere Mars Global Surveyor-Aufnahmen sollen hier Klarheit bringen.)
Wichtiger als solche Demonstrationsaufnahmen waren und sind natürlich hochauflösende Fotos der Marsoberfläche, die zum Beispiel bei der Bestimmung des Landeortes der beiden Mars-Rover Spirit und Opportunity eine herausragende Rolle spielten. Durch die mittlerweile mehr als drei Mars-Jahre umfassenden Aufnahmen lassen sich auch sehr gut Veränderungsprozesse auf der Marsoberfläche feststellen. So konnten beispielsweise mit Hilfe zweier Aufnahmen einer marsianischen Düne, die im Abstand mehrerer Jahre gemacht worden sind, dort neu entstandene Rinnen beobachtet werden, deren genaue Entstehungsursache noch unklar ist (möglicherweise ist ein dicht unter der Oberfläche liegender Strang aus gefrorenem Kohlendioxid, der zwischenzeitlich geschmolzen war, für das beobachtete Phänomen verantwortlich). Auch den Mars-Meteorologen lieferte Mars Global Surveyor interessante Einsichten in das Wettergeschehen unseres Nachbarplaneten: So konnte beispielsweise festgestellt werden, dass bestimmte Wetterphänomene sich mit erstaunlicher Genauigkeit zur gleichen Jahreszeit an gleicher Stelle des Planeten wiederholen – eine Entdeckung, die nur durch die kontinuierliche Langzeitbeobachtung des Planeten möglich geworden ist.
Auch in den kommenden Jahren soll der Mars Global Surveyor Aufnahmen vom Roten Planeten liefern. Die Raumsonde ist bis auf den Mitte 2001 ausgefallenen Laser-Höhenmesser MOLA (der bis dahin ein fast komplettes und sehr detailliertes Höhenprofil des Mars geliefert hat) noch voll funktionsfähig und soll im kommenden Jahr durch seine Atmosphärenbeobachtungen unter anderem auch den im März beginnenden Aerobraking-Prozess des Mars Reconnaissance Orbiter unterstützen. Die momentan bis September 2006 finanzierte Mission wird angesichts der großen Erfolge, die bisher erzielt worden sind, wahrscheinlich noch lange darüber hinaus ein Auge auf unseren kleinen Nachbarn werfen – soweit die Instrumente tragen…
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