Die nächste Marsmission der NASA wird unter der gefrorenen arktischen Oberfläche nach für Leben günstigen, früheren und gegenwärtigen Bedingungen suchen.
Ein Beitrag von Eric Honstrass. Quelle: NASA.
Statt wie die Rover auf Berge oder in Krater zu fahren, wird die Mars-Landesonde in den vereisten Boden der nördlichen Ebenen des Roten Planeten graben. Sie wird erforschen, ob gefrorenes Wasser in Oberflächennähe periodisch schmelzen könnte und dadurch eine mögliche Lebensumgebung für Mikroben schafft. Um dieses und andere Ziele zu erreichen, wird Phoenix einige fortschrittliche Instrumente mit sich führen, die auf dem Mars noch nie zum Einsatz kamen. Doch zunächst muss der Lander erst einmal innerhalb eines dreiwöchigen Fensters, das am 3. August beginnt, mit einer Delta II starten und dann natürlich auch den riskanten Abstieg und die Landung auf dem Mars im kommenden Frühling überstehen.
(Bild: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona )
„Unsere `folgt dem Wasser` – Strategie bei der Mars-Erforschung erbrachte in der Vergangenheit eine Reihe dramatischer Erkenntnisse über Wasser auf einem Planeten, der früher einmal der Erde viel ähnlicher war als heute“, verrät Doug McCuistion, Direktor des Mars-Forschungsprogramms im NASA-Hauptquartier in Washington. „Der Lander Phoenix wird unsere strategische Marsforschung ergänzen, indem er erstmals versucht, marsianisches Wasser zu analysieren – marsianisches Wasser in Form von im Boden verborgenem Eis.“
Der Marsorbiter der NASA Odyssey fand bereits im Jahr 2002 Hinweise, die die Theorie stützen, dass große Marsgebiete – so auch die arktischen Ebenen – gefrorenes Wasser in Tiefen von etwa einem Meter unter der Oberfläche beherbergen.
„Phoenix wurde entworfen, um die Geschichte des Eises zu erforschen, indem er misst, inwieweit flüssiges Wasser die Chemie und die Mineralogie des Bodens beeinflusst hat“, erklärt der hauptverantwortliche Phoenix-Forscher an der Universität von Arizona in Tucson, Peter Smith.
„Zudem können unsere Instrumente beurteilen, ob die polaren Gebiete für einfache Mikroben lebensfreundliche Bedingungen bieten. Um die wissenschaftliche Charakterisierung der Landegegend zu vervollständigen, wird Phoenix das polare Wetter und die Wechselwirkungen zwischen Boden und Atmosphäre aufzeichnen.“
(Bild: NASA/Kim Shiflett)
Mit ausgeklappten Solarpaneelen ist der Lander etwa fünfeinhalb Meter breit und eineinhalb Meter lang. Ein 2,35 m langer robotischer Arm wird bis zur Eisschicht graben, die man innerhalb weniger Zentimeter unter der Oberfläche erwartet. Eine Kamera und ein Instrument zur Feststellung der Leitfähigkeit, die sich beide auf dem Arm befinden, werden den dortigen Boden und das Eis untersuchen. Proben werden von dem Arm zum Deck des Landers und den dort postierten zwei Instrumenten gehoben. Eines wird die Probe erhitzen, um nach flüchtigen Substanzen wie Wasser und kohlenstoffbasierten Verbindungen zu suchen, die wichtig für die Bildung der Lebensbausteine sind. Das andere Instrument wird die Chemie des Bodens untersuchen.
Während der Mission, die für eine Dauer von drei Monaten geplant ist, wird eine meteorologische Station mit Hilfe eines Lasers, der zur Einschätzung von Wasser- und Staubmenge dient, das Wetter während des marsianischen Frühlings und Sommers aufzeichnen. Das Instrumentarium umfasst die auf einem Mast befestigte Stereokamera, die die Landezone begutachten wird, die Abstiegskamera, die die Landezone einzuordnen helfen wird, sowie zwei Mikroskope.
Für die letzte Phase der Landung ist Phoenix mit einer gepulsten Schubdüse zum Abbremsen ausgerüstet. Dieses System verwendet ein ultraleichtes Landesystem, das der Sonde eine größere, wissenschaftliche Nutzlast ermöglicht. Wie in den früheren Marsmissionen auch, verwendet Phoenix einen Hitzeschild für den Eintritt in die Atmosphäre, um die Geschwindigkeit durch Reibung zu vermindern. Ein Fallschirm wird die Sonde dann auf ca. 220 km/h herunterbremsen. Dann trennt sich der Lander vom Fallschirm und bremst sich mit den gepulsten Raketentriebwerken auf knapp 9 km/h herunter, bevor er auf seinen drei Beinen landet.
„Sicher auf dem Mars zu landen ist schwierig – egal welche Methode man wählt“, erklärt der Phoenix-Projektmanager Barry Goldstein vom Jet Propulsion Laboratory der NASA in Pasadena, Kalifornien. „Unser Team hat das System seit 2003 unbarmherzig getestet, um alle möglicherweise existierenden Schwachstellen zu finden.“
Diejenigen Forscher, die die möglichen Landegebiete bewerten, haben die Beobachtungen der Marsorbiter genutzt, um die sichersten Plätze auszusuchen, an denen die Missionsziele erfüllbar sein dürften. Der wahrscheinlichste Landeplatz ist ein weites Tal mit ein paar Felsbrocken auf einem Breitengrad, der dem von Nordalaska bzw. dem Norden Norwegens entspricht.
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