Raumfahrt: Der Rote Planet bekennt Farbe - DER SPIEGEL
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Raumfahrt Der Rote Planet bekennt Farbe

Mit einer Invasion von Sonden und fahrbaren Labors beginnt eine neue Ära der Mars-Erkundung.
Von Rainer Paul
Dieser Beitrag stammt aus dem SPIEGEL-Archiv. Warum ist das wichtig?

Edelgard Bulmahn, mit publikumswirksamen Erfolgsmeldungen nicht gerade gesegnete Bundesministerin für Bildung und Forschung, ist in Hochstimmung. "Dies ist ein großer Tag für Europa", verkündet sie den versammelten Forschern und Managern.

Anlass für das Champagnerfrühstück im Satelliten-Kontrollzentrum in Darmstadt: Zum ersten Mal hat mit dem "Mars Express" ein Flugkörper der Europäischen Raumfahrtagentur Esa einen fremden Planeten erreicht. Der Jubel ist berechtigt. Wenig später übermittelt die Sonde erste Daten und Fotos von der Oberfläche des Roten Planeten.

Die gefunkten Bilder, aufgenommen von der an der Berliner FU entwickelten Weltraumkamera HRSC, lassen kaum noch Zweifel, dass es vor Milliarden Jahren gewaltige Wassermassen auf dem Mars gegeben haben muss. Damit nicht genug: Messungen mit dem bordeigenen Infrarot-Spektrometer "Omega" legen den Schluss nahe, dass es auf dem Mars noch immer beträchtliche Mengen Wasser gibt. Sie müssten wegen der niedrigen Temperaturen (mittlerer Wert: minus 63 Grad Celsius) allerdings zu Eis erstarrt sein.

Die Nachricht aus dem Esa-Zentrum kündet von einem der spektakulärsten Forschungsergebnisse in einem Jahr, das zu Recht als "Mars-Jahr" in die Annalen der Astronomie eingehen dürfte. Wissenschaftler aus aller Welt haben die seit 60 000 Jahren nicht mehr da gewesene extreme Annäherung des Roten Planeten an die Erde genutzt und eine Serie von Spähsonden, zum Teil mit Landerobotern zur geologischen Erkundung versehen, marswärts geschickt - mit eindrucksvollen Resultaten.

Vor allem die aus der Umlaufbahn in 270 Kilometer Höhe aufgenommenen, gestochen scharfen Fotos von Mars-Landschaften sind von bisher nie erreichter Auflösung und versetzen Astrophysiker und Geologen in Staunen und Euphorie. Sogar Strukturen von zehn Metern lassen sich mühelos ausmachen.

Schon nach den ersten hundert Gigabyte empfangener Daten kann der Berliner Geologe und HRSC-Kameraentwickler Gerhard Neukum schwärmen, der "fremde Planet" erwache "auf einmal zum Leben".

Zu sehen sind einzelne Gesteinsschichten und, am Westrand des Vulkans Hecates Tholus, Spuren einer Äonen zurückliegenden Vergletscherung. Auf dem dreidimensionalen Foto vom erloschenen Vulkan Albor Tholus wiederum ist eine gewaltige, 40 Kilometer lange Staubfahne zu erkennen, die vom Rand des Kraters vier Kilometer hinab in den Kraterschlund stürzt. Am höchsten Berg unseres Sonnensystems, dem 26 400 Meter hohen Olympus Mons, fotografiert die Kamera eine gigantische, sieben Kilometer hohe Abbruchkante.

Ein erdähnliches Detail entdecken die Forscher auf dem Bild einer Region südlich des Mars-Canyons Valles Marineris. Zu erkennen ist ein 10 mal 25 Kilometer messendes Loch inmitten eines Hochplateaus. Womöglich waren dort, vergleichbar mit ähnlichen Landschaftsformationen auf der Erde, dereinst riesige Gesteinsmassen abgesackt - in einen unterirdischen, vom Wasser ausgehöhlten Raum.

Alle Analysen der detailreichen Fotos und Messungen durch die Forschungssonde "Mars Express" aber werfen die Frage auf: Wohin ist das frühere Wasser entschwunden, als sich vor knapp vier Milliarden Jahren die Atmosphäre am Mars aufzulösen begann? Große Mengen sind sicher verdunstet, doch wie viel Wasser ist, worauf nun die Spektrometer-Messungen hinweisen, im Untergrund des Planeten versickert und hält sich in tieferen Schichten?

Die von der europäischen Mars-Mission erbrachten Ergebnisse und Hinweise stimmen weitgehend überein mit denen der amerikanischen Mars-Roboter "Spirit" und "Opportunity", die (im Gegensatz zu der verunglückten Landeein-heit "Beagle 2" an Bord der europäischen Sonde) ihren Sturz durch die dünne Mars-Atmosphäre heil überstanden hatten. Die anderthalb Meter hohen Rover aus Titan sind in zwei geologisch unterschiedlichen Regionen niedergegangen: "Spirit" im felsübersäten Gussjew Crater und "Opportunity" im flachen Terrain von Meridiani Planum.

Der riesige Gussjew-Krater (Durchmesser: rund 160 Kilometer) ist aus den 155 möglichen Landeplätzen für die Zwillingssonden gewählt worden, weil der Krater offenbar von einem ausgetrockneten Fluss-bett am Kraterrand durchbrochen wird. Geologen vermuten, dass der Krater ehedem ein See war, und hoffen, an seinem Boden neben Hinweisen auf Wasser auch Spuren von Sedimenten zu finden.

Beide Rover sind mit identischem Forschungsgerät ausgestattet. Eine Panorama-Kamera ermöglicht dreidimensionale Fotos, 14 Farbfilter decken das gesamte Spektrum ab. Ein Infrarotinstrument hilft, Gesteinsbrocken schon in einiger Entfernung einzuordnen; vor Ort kann der Stein dann mit Hilfe eines Robotarms angekratzt und anschließend durch ein mikroskopähnliches Gerät betrachtet und analysiert werden. Mit dem an der Universität Mainz entwickelten Mößbauer-Spektrometer lassen sich Eisenverbindungen im Mars-Gestein aufspüren.

Die Daten und Bilder, die von den beiden Rovern zur Erde übermittelt werden, bescheren den Forschern etliche Überraschungen. Vor allem die "Opportunity"-Daten sorgen für Aufmerksamkeit. Die Sonde landet in einem flachen Krater, der übersät ist von nahezu perfekt runden, schrotkugelgroßen Felsmurmeln. Die Rover-Lenker am kalifornischen Jet Propulsion Laboratory (JPL) weisen die Sonde an, einen Graben in den Mars-Boden zu schürfen. Der Rover blockiert fünf seiner sechs Räder und hebt mit dem rechten freigängigen Vorderrad einen knapp halbmeterlangen, 15 Zentimeter breiten und 10 Zentimeter tiefen Spalt aus. Tagelang schießt der ferngesteuerte Rover Detailfotos vom Graben und analysiert das Gestein mit den Instrumenten am Robotarm.

Auch in dem nur leicht angekratzten und überraschend feinkörnigen Mars-Untergrund befinden sich die schon an der Oberfläche entdeckten Felskügelchen, allerdings mit einem interessanten Unterschied. "Sie schimmern glänzend, als wären sie poliert", beschreibt JPL-Forscher Albert Yen die als "Blaubeeren" bezeichneten Kugeln auf den "Opportunity"-Fotos. "Der Graben hat uns eine komplett neue Mars-Landschaft eröffnet", konstatiert Yen.

Fotos und Analysen der rollenden US-Labors auf dem Mars deuten darauf hin, dass "Wasser nicht nur an der Oberfläche in gefrorenem Zustand existierte, sondern ehedem frei umherfloss", befindet James Head, Geologie-Professor an der Brown University in Providence, Rhode Island.

Nach den sensationellen Funden auf dem Mars stellt sich mit mehr Berechtigung denn je die Frage: Gab es vor Jahrmillionen oder -milliarden Leben auf dem Mars oder Voraussetzungen für eine Form des Lebens, die der ähnelt, die sich auf der Erde schließlich entwickelte? US-Astronom Steven Squyres hält für möglich, dass "eine Zeit lang Leben hätte existieren können".

Dieser vage Verdacht erhält neue Brisanz, als Forscher der Europäischen Raumfahrtagentur kurze Zeit später Spuren von Methan in derselben Region entdecken, wo auch Wasserdampf geortet wird - ein Hinweis auf die mögliche Existenz lebender Materie, Bakterien zum Beispiel.