Mars Mission: Die Geheimnisse des roten Planeten

Teaser: Der rote Planet beeinflußt schon seit Jahrtausenden die Fantasien der Menschen. Hier finden Sie vom Mythos, über Hintergründe, Forschungsergebnisse bis hin zu Spekulationen alles, was Sie über den Mars wissen sollten. Ein Wissen, das heutzutage zur Allgemeinbildung zählen sollte.

Vorwort

Dieses Know-How ist eine Zusammenfassung aus den Auswertungstexten zum gleichnamigen Test. Hier finden Sie eine Zusammenstellung von Hintergründen, Forschungsergebnissen und Spekulationen über diesen Planeten, die mittlerweile zum Allgemeinwissen gehören. Aufgrund der Fülle an Informationen, die mittlerweile vom Mars vorliegen, mußte ich natürlich eine Auswahl treffen, die nur die bekanntesten Tatsachen abdeckt.

Der Test und dieses Know-How wurden im Juli 2003 erstellt und enthalten deshalb auch Informationen, die zu diesem Zeitpunkt aktuell waren. Da parallel zu der Erstellung dieses Artikels eine "Marsflotte" auf dem Weg zum roten Planeten ist, kann es sein, daß sich einige Daten und Erkenntnisse verändern oder präzisieren werden. Ich habe die aktuellen Daten sorgfältig recherchiert und hoffe, daß Ihnen das Lesen Spaß macht!

Viel Vergnügen!

Der Mars in unserem Sonnensystem

SonnensystemIn dem Schaubild sehen Sie einen Ausschnitt unseres Sonnensystems. In der Mitte ist die Sonne eingezeichnet. Die blauen Linien bezeichnen die Umlaufbahnen der Planeten um die Sonne. Um Ihnen eine Vorstellung von der Stellung der Planeten zueinander zu geben, hier die richtige Reihenfolge der Planeten von der Sonne aus gesehen:

Merkur (1) -> Venus (2) -> Erde (3) -> Mars (4)

Schon aus dieser Konstellation ergibt sich die besondere Bedeutung des Mars. Er ist - neben der Venus - derjenige Planet, der unserer Erde am Nächsten steht. Die Entfernung von der Erde schwankt zwischen 45 und 400 Millionen Kilometer. Seine Umlaufbahn ist ungefähr 1,5 mal soweit von der Sonne entfernt wie die der Erde.

Er ist nicht nur unser Nachbar, sondern ähnelt der Erde auch in vielerlei Hinsicht. Er dreht sich in 24h 37min einmal um sich selbst, d.h. ein Marstag ist nur um 37 Minuten länger als ein Erdtag. Seine Umlaufgeschwindigkeit beträgt 24,13 km/sek., d.h. ein Marsjahr ist umgerechnet 686,98 Erdtage lang - also 1,88 Erdjahre.

Er besitzt eine feste Oberfläche und eine - wenn auch recht dünne - Atmosphäre. Obwohl die Oberflächentemperatur zwischen -140°C und +20° schwankt, gleicht sie dennoch im Gegensatz zur Venus ( +400°C bis +500°C) am ehesten irdischen Verhältnissen, was ihn für eine künftige Besiedlung attraktiv erscheinen läßt. Um in dieser Umwelt zu überleben, müßten Menschen thermische Druckanzüge und Sauerstoffgeräte tragen.

Vor kurzem (Juni 2003) erreichte die Erde eine besonders günstige Konstellation zum Mars, in der der Abstand auf "nur mehr" 50 Millionen Kilometer zusammenschrumpfte. Dies nahmen Europäer, Japaner und Amerikaner zum Anlaß eine Marsflotte mit vier Sonden zu unserem Nachbarn zu entsenden, die im Dezember 2003 bis Januar 2004 ihr Ziel erreichen wird.

Mythologie

Der Mars spielte schon in der griechischen und römischen Mythologie eine wesentliche Rolle und hat als Leitfigur ganze Kulturen beeinflußt. Als Vater von Romulus und Remus (myth.- Gründer von Rom) galt er den Römern als eine der wichtigsten Gottheiten. Welche Einflüsse dieser alten Mythen haben sich bis heute erhalten?

Der Gott Mars galt bei den Römern als Kriegsgott, der vom Göttervater Jupiter und seiner Gemahlin Juno gezeugt wurde. Sein griechischer Vorgänger wird Ares genannt, dessen Eltern Zeus und Hera waren. Er verkörperte mit seinen gewalttätigen und hitzigen Eigenschaften die brutale Natur des Krieges. So verwundert es nicht, daß er gewöhnlich bei Göttern und Menschen gleichermaßen unbeliebt war.

Mit seiner Gefährtin Aphrodite (Göttin der Liebe) zeugte er zwei Söhne, die er Deimos (Furcht) und Phobos (Schrecken) nannte. Obwohl Ares und Mars wild und kriegerisch waren, waren sie nicht unbesiegbar, auch nicht im Kampf gegen Sterbliche.

Der Planet Mars besitzt zwei Trabanten (Monde), die ihn auf einer sehr engen Umlaufbahn umkreisen. Sie wurden nach den mythologischen Wurzeln des griechischen Götterhimmels ebenfalls Phobos und Deimos genannt. Im Vergleich zum Erdmond sind sie jedoch - mit 13 km (Radius Phobos) und 8 km (Radius Deimos) - recht klein geraten.

Ein weiterer moderner Bezug zur Mythologie besteht in der Namensgebung eines Wissenschaftszweigs. Da viele geologische Standards auf den Mars nicht anwendbar waren, mußte hierfür ein eigener wissenschaftlicher Zweig - die "Areologie"- gegründet werden (abgeleitet von Geo-Erde und Ares-Mars).

Der Vulkan Olympus Mons

Nordwestlich des Tharsis-Hochplateaus befindet sich der größte Vulkan, der bislang in unserem Sonnensystem entdeckt wurde. Da es auf dem Mars keine Plattentektonik gibt, vermutet man, daß sich die Lava aus dem Marsinneren immer wieder denselben Weg an die Oberfläche gebahnt hat.

Dadurch konnte Olympus Mons im Laufe der Zeit bis auf eine Höhe von 27 km anwachsen. Der Mount Everest mit seinen 8000 Meter hohen Felswänden würde neben dem Vulkan Olympus Mons nur wie ein kleines und unbedeutendes Vorgebirge wirken.

Mittlerweile ist dieser gigantische Vulkan erloschen, aber es gibt Hinweise darauf, daß er noch vor 150 Millionen Jahren aktiv war. Da dies nach geologischen Maßstäben ein relativ kurzer Zeitraum ist, vermuten manche Areologen, daß der Mars auch heute noch vulkanisch aktiv ist.

Der Canyon Valles Marineris

Am 14. November 1971 schwenkte die amerikanische Raumsonde Mariner 9 in die Umlaufbahn des Mars ein. Ein monatelang andauernder Sandsturm verdeckte zunächst die Sicht auf die Oberfläche. Nachdem sich der Sturm gelegt hatte, gelang es der Sonde jedoch mehrere tausend Bilder zur Erde zu senden.

Eine der vielen Überraschungen war die Entdeckung eines gewaltigen Grabensystems von 4800 km Länge, einer Breite bis zu 200 km und einer Tiefe bis zu 7 km. Zu Ehren dieser Raumsonde, die zu einer Serie gleichnamiger Sonden gehörte, wurde dieser gewaltige Canyon Valles Marineris getauft. Dieser Graben befindet sich etwa auf der Höhe des Äquators und verläuft fast waagrecht der Äquatorlinie von West nach Ost.

Zum Vergleich: Den Grand Canyon in den USA mit seinen 1,7 km tiefen Schluchten könnte man im Valles Marineris ohne Probleme mehrfach verstecken. In vergangenen Zeiten könnte dieser Canyon Wasser geführt haben, welches in die nordöstlich davon gelegenen Tiefebene Chryse Planitia abgeflossen ist.

Das Höhenprofil des Mars ist sehr ungleichmäßig verteilt. Während der Süden zum Großteil kraterbedecktes Hochland ist, besteht der Norden hauptsächlich aus einem sehr flachen Tiefland. Falls der Mars früher flüssiges Wasser auf der Oberfläche hatte, hätte fast die gesamte Nordhalbkugel aus einem gewaltigen Meer bestanden.

Die marsianische Atmosphäre

Auf diesem Foto kann man den dünnen Dunststreifen der marsianischen Atmosphäre recht gut erkennen. Falls der Mars eines Tages besiedelt werden soll, ist die Zusammensetzung der Atmosphäre von entscheidender Bedeutung. Was wissen Sie darüber?

Der Mars besitzt eine eigene, wenn auch sehr dünne Atmosphärenschicht. Der Atmosphärendruck auf der Oberfläche erreicht gerade einmal 10hPa, was ca. einem hundertstel der Erde entspricht.

Vergleichen wir in einer Tabelle die Zusammensetzung der irdischen und marsianischen Atmosphäre:

Mars
Erde
Kohlendioxid 95% Kohlendioxid 0,03%
Stickstoff 2,7% Stickstoff 78%
Argon 1,6% Argon 1%
Sauerstoff 0,13% Sauerstoff 21%
Wasser 0,03% Andere Edelgase 0,01%

Aus dieser Tabelle wird schnell ersichtlich, daß die Marsatmosphäre aufgrund des niedrigen Sauerstoff- und Stickstoffanteils für Menschen nicht atembar ist. Ein längerer Aufenthalt auf dem Mars wäre also nur mit technischen Mitteln zu realisieren.

Immerhin erzeugt der hohe Kohlendioxidanteil einen Treibhauseffekt, der die mittlere Temperatur um ca. 6°C von -59°C auf -53°C steigen läßt.

Leben auf dem Mars?!

Die Frage - ob es jemals Leben auf dem Mars gab - ist nach dem bisherigen Forschungsstand noch nicht eindeutig beantwortet. Um diese Frage befriedigend zu klären, konzentrieren sich die europäischen und amerikanischen Forscher (Marsflotte 2003) auf den Nachweis von wichtigen Indizien bzw. Beweisen.

Einmal wird auf der Marsoberfläche nach größeren Wasservorkommen gesucht. Wie Sie vielleicht wissen, wurden bislang auf der Oberfläche keine größeren Wasservorkommen entdeckt. Trotzdem vermutet man, daß verschiedene Oberflächenstrukturen - man denke an die berühmten Marskanäle - starke Ähnlichkeiten mit ausgetrockneten Flußläufen aufweisen.

Desweiteren hat man diverse Sedimentschichten entdeckt, die normalerweise typische Anzeichen von Erosionen sind, die durch Wassereinfluß verursacht werden. Diese besonderen Ablagerungsformen entstehen auf der Erde ausschließlich in stehenden Gewässern wie Seen oder Ozeanen. Sie sind die Folgen von Ablagerungen von schwebenden Staub- und Sandteilchen, die sich auf dem See oder Meeresgrund ansammeln.

Biologen betrachten das Vorkommen von Wasser als eine der notwendigen Bedingungen für das Entstehen von Leben auf Planeten. Wasser dient als universales Lösungsmittel für alle Substanzen, die zum Leben benötigt werden. Bislang ist kein anderes Lösungsmittel bekannt, das den Eigenschaften des Wassers nur annähernd gleichkommt.

Die beiden Mars-Rover suchen zudem noch nach fossilen Einschlüssen in Gesteinsproben auf der Oberfläche. Sollten derartige Einschlüsse aufzufinden sein, wären sie wohl der direkteste Beweis für das Vorhandensein ehemaliger Lebensformen.

1984 machten Forscher in den eisigen Weiten der Antarktis einen spektakulären Fund. Sie fanden einen Meteoriten marsianischen Ursprungs den Sie ALH84001 nannten.

Dieser Meteorit wurde von Wissenschaftlern der NASA akribisch genau untersucht. Das Ergebnis dieser Untersuchungen wurde allerdings erst 12 Jahre später - im Sommer 1996 - einer breiten Öffentlichkeit zugänglich gemacht. Das sensationelle an dem Fund waren Einschlüsse, die stark an Überreste von fossilen Lebensformen erinnerten. Das Bild zeigt einen dieser Einschlüsse - eine wurmartige Versteinerung.

Man vermutet, daß dieser Meteorit durch Asteroideneinschläge von der Oberfläche des Mars abgesprengt wurde. Vermutlich trieb er Jahrmillionen im schwerelosen Raum umher, bevor ihn die Schwerkraft der Erde einfing. Er wurde in den küstennahen Eisfeldern von Alan Hills von der Geologin Roberta Scoree und ihrem Team gefunden. Neben sogenannten Nanobakterien wurden verschiedene Kohlenstoffverbindungen gefunden, die bei der Zersetzung von biologischem Material entstehen. Trotzdem sind diese Ergebnisse unter Wissenschaftlern nach wie vor umstritten. Aber sie gaben der Hoffnung Nahrung, daß zumindest in grauer Vorzeit Leben auf dem Mars existiert haben könnte.

Eine der erfolgreichsten Planetenmissionen

Die beiden berühmten Mars-Lander hießen Viking 1 und 2, die beide erfolgreich im Juli und September die Marsoberfläche erreichten. Von ihnen stammt auch das Foto, das Sie links sehen können. Die beiden Lander bestanden aus einer sechsseitigen Aluminiumkonstruktion (1,96m x 0,56m) und standen auf drei Landebeinen, die ein gleichseitiges Dreieck mit einer Seitenlänge von 2,21 m bildeten. Die Gesamtmasse der beiden Lander betrug je 657 kg.

Jede Landeeinheit besaß zwei Kameras, welche im sichtbaren und im infraroten Bereich arbeiten konnten. Damit konnten viele meteorologische und geologische Daten gesammelt werden. Eine weitere Aufgabe der beiden Sonden war die Suche nach Lebensspuren. Zu diesem Zweck hatte man einen Gaschromatographen mit einem Massenspektrometer eingebaut.

Durch eine Verdampfung von Bodenproben konnte man die chemische Zusammensetzung des Marsbodens bestimmen. Weiterhin besaßen die beiden Sonden - Röntgen-Floureszens-Spektrometer, meteorologische Apparaturen und Magnetteilchenmeßgeräte - die im Laufe der Mission unzählige Daten zur Erde übermittelten.

Viking 1 arbeitete bis November 1976, bis ein fehlerhaftes Kommando der Bodenstelle den Kontakt abbrechen ließ. Die Lebensdauer von Viking 2 betrug insgesamt 1281 Marstage und endete am 11. April durch ein Versagen der Batterien.

Diese beiden Lander sind als eine der erfolgreichsten Planetenmissionen in die Geschichte der Raumfahrt eingegangen. Insgesamt wurden bislang 33 Missionen zum Mars gestartet, davon waren nur 8 als Erfolg zu bewerten. Bemerkenswert ist wohl auch, daß alle 8 erfolgreichen Missionen von den Amerikanern geleitet wurden.

Fact und Fancy

Kommen wir nun zu den Spekulationen, die wohl irgendwo zwischen Fact und Fancy angesiedelt sind. Trotzdem sind viele dieser Ideen mittlerweile so gängig, daß sie schon fast zur Allgemeinbildung gehören.

Der italienische Astronom Schiaparelli entdeckte 1877 dunkle Linien auf der Marsoberfläche, die er "canali" (lat. Gräben) nannte. Man muß dabei erwähnen, daß gerade in dieser Zeit die ersten großen Kanäle wie der Suez-Kanal und der Panama-Kanal im Bau waren. Der lateinische Fachbegriff "canali" wurde so mit dem technischen Begriff "Kanal" - als künstlich angelegtes Bauwerk gleichgesetzt.

Die Fantasie der Menschen wurde zusätzlich durch Lowell - einem Astronomen aus Arizona - angeregt, der nach eigenen Beobachtungen Dutzende von Zeichnungen dieser angeblichen Kanäle anfertigte. Die Idee einer marsianischen Zivilisation war geboren, welche die Fähigkeit hatte, ein planetenweites Bewässerungssytem anzulegen.

Man befürchtete, daß die Marsianer uns technisch weit überlegen sind und irgendwann eine Invasion planen könnten, um irdische Bodenschätze für ihr eigenes Überleben zu plündern. Ein moderner Mythos war geboren, der sich bis heute in vielen Varianten gehalten hat.

Ein bekanntes Beispiel ist das Hörspiel des amerikanischen Schauspielers und Regisseurs Orson Welles. Er berichtete scheinbar authentisch von einer marsianischen Invasion auf der Erde, die vielerorts in Amerika panikartige Reaktionen auslöste.

Marsgesicht Marsgesicht Kaum ein anderer Planet unseres Sonnensystems hat die Fantasie der Menschen so angeregt, wie der Mars. Im Juli 1976 bekamen die Gerüchte neue Nahrung als die Viking-Sonden ein Bild zur Erde funkten, das wie ein Gesicht auf der Oberfläche des Mars aussah.

Diese Gesteinsformation befindet sich in der Cydonia Region und ist annähernd 2 km groß. Der Mythos vom Marsgesicht war geboren - man spekulierte, welche technischen Voraussetzungen eine Zivilisation haben müsse, um ein derart gewaltiges Bauwerk zu erschaffen.

Leider platzen die Träume spätestens 1998, als die Global Surveyor-Sonde erneut die Marsoberfläche fotografierte. Bei der 220ten Umkreisung im April überflog die Sonde abermals die Cydonia Region. Die neuen Bilder lüfteten nun endlich das Geheimnis: Das Marsgesicht war nichts anderes als ein Berg mit gewöhnlichen Kratern.

Zum Test: Mars Mission: Die Geheimnisse des roten Planeten

30.04.2013 © seit 08.2003 Tony Kühn  
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