Rover Curiosity : Auf der Suche nach Wasserspuren

curiosity rover mars

– Neuigkeiten vom 15. Oktober 2019 –

Wir sind uns jetzt sicher, dass es in sehr ferner Vergangenheit flüssiges Wasser auf der Oberfläche des Planeten Mars gegeben hat. Wir wissen jedoch nicht, wie lange und in welcher Form dieses flüssige Wasser gedauert hat. Der Curiosity Rover ist an der richtigen Stelle, um diese Fragen zu beantworten. Der NASA-Rover erkundet seit 2012 den Krater Gale, einen Einschlagkrater, der wahrscheinlich einen See zu einer Zeit schützt, als der rote Planet blau getönt war. Der Grund des Gale-Kraters wurde allmählich mit Sediment bedeckt, bevor er vom Wind erodiert wird und einem Berg Platz macht, den der Curiosity Rover besteigt, Mount Sharp. Dieser Sedimentberg ist eine großartige Gelegenheit, die geologische Geschichte des Planeten Mars zu studieren. Jede Schicht kann mit einem bestimmten Zeitraum verbunden werden.

Die Teams, die die Curiosity Rover-Daten analysieren, hoffen, die Geschichte des Wassers in dieser Region zu entdecken. Eine Studie wurde am 7. Oktober im Nature Magazine veröffentlicht. Die Studie basiert auf Daten, die der Curiosity Rover am Fuße des Mount Sharp vor 3,3 bis 3,7 Milliarden Jahren gesammelt hat. Mit seiner MastCam konnte der Curiosity-Rover Gesteine ​​mit einem hohen Anteil an Kalziumsulfat und Magnesium markieren, Salze, die zu einer allgemeinen Austrocknung des Gale-Kraters geführt haben. Niedrigere Daten, die älteren Perioden entsprachen, zeigten im Gegenteil ein sehr weiches Wasser, das vielleicht sogar trinkbar war. Der Hauptsee des Gale-Kraters hätte von einem System von kleinen Becken umgeben sein können, die mit ihm in Verbindung standen, und die zuerst ausgetrocknet wären, was sich heute in dem hohen Salzgehalt der beobachteten Sedimente widerspiegelt.

Dies bedeutet jedoch nicht unbedingt das Ende der Hoffnungen, Wasserspuren auf dem Mars zu finden. Die Daten des Curiosity Rover deuten möglicherweise auf eine vorübergehende Trockenperiode hin, bevor das Wasser zurückkehrt. Um klar zu sein, müssen wir warten, bis der Curiosity Rover weiter an einen lehmreichen Ort mit wahrscheinlich wässriger Vergangenheit steigt. Die nächsten Monate der Erkundung des Curiosity Rovers werden daher für das Verständnis der Geschichte des Gale-Kraters von entscheidender Bedeutung sein. Wie lange hat es Wasser geschützt und wie lange war dieses Wasser mit dem Leben vereinbar?

Auf der Erde erlauben die salzigen Gewässer nicht die Entwicklung eines komplexen Lebens, das über das einfache Bakterium hinausgeht, aber es ist auf jeden Fall höchst unwahrscheinlich, dass der Planet Mars Zeit hatte, etwas anderes als einzelliges Leben zu entwickeln. Es bleibt weniger als ein Jahr, bis das nächste Startfenster in Richtung des Planeten Mars erscheint und möglicherweise drei Missionen gestartet werden. Hoffentlich sind sie so erfolgreich wie der Curiosity Rover.





Der Curiosity Rover wird bald den Berg in der Mitte des Kraters Gale besteigen

– Neuigkeiten vom 4. Juni 2019 –

Der Curiosity Rover enthüllt weiterhin die Geheimnisse der Region Aeolis Mons. Es ist ein 5,5 Kilometer hoher Berg, eingebettet in die Mitte des Kraters Gale. Diese Gegend ist sehr interessant, weil wir dachten, dass der Kratersturm vor langer Zeit einen Wassersee beherbergte. Der Berg in seiner Mitte wird durch eine gigantische Ansammlung von Sedimenten gebildet. Die Erosion durch Marswinde hätte die verschiedenen Sedimentschichten freigelegt, so dass wir die Geschichte des Kraters über fast 2 Milliarden Jahre verfolgen können.

Der NASA-Rover feiert bald sein siebtes Jubiläum auf der Marsoberfläche. Es bewegt sich derzeit am Fuße dieses Berges. Auf einem Selfie vom 12. Mai können wir zwei sehr kleine Bohrlöcher sehen, die vom Curiosity Rover gemacht wurden. Die Analyse dieser Löcher ergab die höchste Tonkonzentration, die der Curiosity Rover bisher entdeckt hat. Tone entstehen normalerweise, wenn Sedimente mit Wasser in Berührung kommen. Indem wir große Mengen Ton auf der Ebene einer präzisen Sedimentschicht entdecken, können wir die Geschichte des Marswassers noch genauer rekonstruieren.

In den nächsten Monaten und Jahren sollte der Curiosity Rover versuchen, an den Hängen des Berges immer höher zu klettern und Zugang zu neueren Sedimentschichten zu erhalten. Umfragen von Orbitern geben uns bereits eine Vorstellung davon, was es über der Tonschicht finden wird. Wir finden schwefelreichere Schichten. Dies ist wahrscheinlich ein Zeichen für ein Gewässer, das zu schrumpfen oder auszutrocknen begonnen hat. Es wird besonders interessant sein, die Grenze zwischen diesen beiden Umgebungen zu untersuchen. Es kann möglich sein, den genauen Verlauf des Verschwindens von flüssigem Wasser auf der Marsoberfläche zu verfolgen.

Die NASA ist dabei, eine Route zu definieren, über die der Curiosity Rover all diese geologischen Schichten besuchen kann. Die Route sollte auch den Roboter durch ein Gebiet namens Gediz Vallis führen, das ein weiteres Geheimnis des Planeten Mars ist. Es wird vermutet, dass es sich um einen Fluss handelt, der später in der Geschichte des Mars auftauchte, während die ton- und schwefelreichen Schichten bereits gebildet wurden. Wenn es der Curiosity Rover schafft, diese drei Umgebungen zu analysieren, werden wir die Geschichte des Wassers und des Klimas im Krater Gale besser kennen und den Planeten Mars besser kennen.

Ab 2021 werden die neuen NASA-, ESA- und möglicherweise CNSA-Rover diese Geschichte möglicherweise an anderen geologischen Standorten bestätigen können. Am interessantesten wird es natürlich sein, festzustellen, welche dieser Perioden für das Leben am günstigsten war. Dies wird die Bemühungen auf Gebiete konzentrieren, die als am fruchtbarsten gelten, möglicherweise mit der Entdeckung eines Fossils oder einer Spur eines mikroskopisch kleinen früheren Lebens.

Der Curiosity Rover entdeckt organische Verbindungen auf dem Planeten Mars

– Nachrichten vom 12. Juni 2018 –

Der Curiosity Rover setzt seine Reise im Krater Gale auf der Oberfläche des Planeten Mars fort. Letzte Woche veröffentlichte die NASA die Ergebnisse einer Studie von zwei Proben, die vom Rover genommen und analysiert wurden. Über diese Ergebnisse wurde viel gesprochen, weil sie die Anwesenheit von organischen Verbindungen auf der Oberfläche des Planeten Mars zeigen. Aber die Präsenz der organischen Chemie bedeutet nicht automatisch eine Präsenz des Lebens. Dieser Begriff beschreibt einfach die Chemie von Kohlenstoff. Aber da organische Verbindungen sehr weit verbreitet sind und durch lebende Prozesse synthetisiert werden, sind die beiden im Allgemeinen assoziiert.

Der Curiosity Rover hat bereits Elemente der organischen Chemie auf dem Mars entdeckt. Es gibt natürlich das Methan der Marsatmosphäre, das uns weiterhin fasziniert, weil wir seine Herkunft noch nicht kennen. Der Rover von Curiosity hatte Spuren von organischen Verbindungen in den Bohrproben identifiziert. Die gesammelten Mengen waren jedoch zu klein, um die Kontaminationshypothese auszuschließen. Diesmal sind die detektierten Mengen 100-mal größer, wodurch sichergestellt werden kann, dass diese Moleküle tatsächlich Mars-Ursprungs sind.

Dies sind Derivate von Thiophen, Moleküle, die seltsamerweise dem Material ähneln, das die Bildung von Öl auf dem Planeten Erde ermöglicht. Auf unserem Planeten können Organismen unter bestimmten Bedingungen sedimentieren und zu Kohlenwasserstoffen werden. Dieser Prozess hinterlässt Spuren von Thiophen-Derivaten. Die Entdeckung dieser Moleküle auf dem Mars wirft unweigerlich Fragen auf. Es wird vermutet, dass der Gale Krater vor 3,5 Milliarden Jahren einen See beherbergte. Dies ist auch das Alter der vom Curiosity-Rover analysierten Proben. Mit anderen Worten, es ist wahrscheinlich der überzeugendste Hinweis auf ein vergangenes Leben auf der Oberfläche des roten Planeten. Dieser Hinweis ist bei weitem nicht genug. Diese Moleküle könnten von Lebewesen produziert oder verbraucht worden sein, sie könnten aber auch durch Prozesse entstanden sein, die nichts mit dem Leben zu tun haben.

Der Rover von Curiosity hat seinen Zweck gut erfüllt, und das Potenzial zur Entdeckung ist für zukünftige Missionen hervorragend. Die Rover ExoMars und März 2020, die 2021 auf dem roten Planeten landen werden, könnten die Debatte abschließen. Ihre Fähigkeiten werden viel höher sein als die Fähigkeiten von Curiosity. ExoMars kann bis zu zwei Meter tief bohren, während der Curiosity Rover nur wenige Zentimeter tief bohren kann. Die Proben, die er analysiert, sind von der Strahlung und Oberflächenoxidation des Mars erhalten geblieben. Hoffen wir, dass die Oxia Planum-Site, die von der Europäischen Weltraumorganisation ausgewählt wurde, um den Rover zu beherbergen, genauso interessant sein wird wie der Gale-Krater. Es ist ein Becken von 200 Kilometern Durchmesser, das wahrscheinlich einen See oder ein Meer geschützt hat.

Währenddessen kann der Curiosity-Rover den Marsboden weiterhin durchdringen. Seine Bohrmaschine brach im Dezember 2016 zusammen. Die NASA hat über eine originelle Lösung nachgedacht, um die Störung zu umgehen, und nach ein paar Tests war das Werkzeug seit Ende letzten Monats wieder betriebsbereit. Der Curiosity-Rover ist nicht dafür ausgelegt, Lebensformen oder deren Fossilien direkt zu identifizieren. Wir können nicht hoffen, dass es andere organische Verbindungen entdecken wird.

Der Bohrer des Curiosity Rovers wird wieder funktionieren

– Nachrichten vom 6. März 2018 –

Der Rover Curiosity befindet sich seit dem Sommer 2012 auf einer Mission auf dem Mars. Er ist mit einer Bohrmaschine ausgestattet, die es erlaubt, Proben an etwa fünfzehn Standorten zu entnehmen. Leider brach dieser Bohrer Ende 2016 aus, weil ein defekter Motor verhindert, dass der Bohrer herauskommt und sich in seinen Halter zurückzieht. NASA Ingenieure haben über eine Lösung nachgedacht. In seiner klassischen Operation wird der Bohrer vom Curiosity Roverarm in die Nähe seines Ziels gebracht. Es wird dann durch den Bereich geschoben, der von dem ausgefallenen Motor gebohrt werden soll. Die Idee ist, den Docht vollständig aus der Halterung zu halten und den Arm des Rovers zu drücken. Es ist, als würde man mit ausgestrecktem Arm eine Wand mit einer Hand bohren. Es ist nicht ideal für Genauigkeit und Vibration, aber es funktioniert. Ein erster Test hat es ermöglicht, in dem Bereich, in dem sich der Rover gerade befindet, einen Zentimeter tief zu bohren. Weitere Tests werden in den kommenden Tagen und Wochen durchgeführt.

Es muss jedoch sichergestellt sein, dass die gesammelten Proben in eines der beiden Rover-Analyselabors von Curiosity gebracht werden können. Dafür haben Ingenieure des Jet Propulsion Laboratory (JPL) erfolgreich eine Methode auf der Erde getestet. Aber nichts sagt, dass es in der Marswelt funktionieren wird. Wenn die Ergebnisse dieser Tests zufriedenstellend sind, wird die Bohrmaschine ihre Mission wieder aufnehmen und der Curiosty Rover wird uns Antworten auf die mögliche Anwesenheit von Wasser in der Vergangenheit des Mars geben.

Die Curiosity Roverlandung war eines Hollywoodfilms würdig

Am 26. Januar 2018 sammelte der Rover Curiosity 2.000 Tage auf der Marsoberfläche. Um zu feiern, teilte NASA ein schönes Panorama-Foto des Kraters, wo es landete und weiterhin seine Untersuchung durchführt. Der Rover Curiosity ist dafür verantwortlich, die Fähigkeit des roten Planeten zu bestimmen, das Leben willkommen zu heißen. Das Mars Science Laboratory ist sein offizieller Name. Es enthält das vollständigste und komplexeste Instrumentarium, das derzeit auf der Marsoberfläche existiert. In fünfeinhalb Jahren Mission hat es bereits wichtige Hinweise über die gegenwärtigen und vergangenen Bedingungen auf dem Mars gesammelt. Noch bevor er an die Oberfläche des Mars gelangte, hat Curiosity bereits einige technische Meisterleistungen vollbracht. Seit der Landung von Sojourner im Jahr 1997 hat die NASA große Rover auf den Mars geschickt: Spirit und Opportunity wiegen 180 Kilo. Der Curiosity Rover hat die Masse und die Abmessungen eines Kleinwagens, mit dem er die zehnfache Masse an Instrumenten der vorherigen Rover transportieren kann. Aber eine solche Masse von den Kontrollzentren der NASA mehrere zehn Millionen Kilometer entfernt zu verlegen, ist kompliziert. Die amerikanische Raumfahrtbehörde musste eine mutige und furchtbar wirksame Lösung entwickeln. Die Marsatmosphäre ist zu dünn für Fallschirme, um ein Objekt von der Größe von Curiosity zu landen. Die Atmosphäre des Mars ist jedoch stark genug, um den Einsatz von Retro-Raketen zu stören, was die US-Raumfahrtbehörde dazu veranlasste, eine hybride Lösung in Betracht zu ziehen: Die Landung des Curiosity-Rovers nutzte einen Hitzeschild, einen Fallschirm, Retro-Raketen und sogar ein Kran. Die Komplexität dieser Landung war ein großes Glücksspiel. Curiosity entfielen 7 Jahre Arbeit und 2,5 Milliarden Dollar.

curiosity rover landing mars

Nach acht Monaten der Reise, dem 6. August 2012, erreichen der Rover und sein Raumschiff das Niveau der Marsatmosphäre. Die Landung des Rovers war sehr bekannt und wurde von Millionen von Zuschauern beobachtet. Die Landesequenz dauerte 7 Minuten, während welcher das Abstiegsmodul autonom arbeitete. Die Sequenz beginnt mit einem geführten atmosphärischen Eintritt. Das Abstiegsmodul ist mit kleinen Druckgebern ausgestattet, damit es auf Kurs bleiben kann. Dies ermöglicht es, den Rover auf der Marsoberfläche mit unglaublicher Präzision für eine interplanetare Reise zu deponieren. In 10 Kilometern Höhe trennt sich das Abstiegsmodul von seinem Hitzeschild und entfaltet einen Überschallfallschirm. Der Fallschirm reduziert die Geschwindigkeit des Abstiegsmoduls vom Boden von 470 auf 100 Meter pro Sekunde. Am Ende dieser Sequenz ist der Rover 1,8 km über dem Meeresspiegel. Es wird seine Oberschale und seinen Fallschirm wieder frei fallen lassen. Der Rover wird dann an einer Plattform befestigt, auf der sich die Hydrazin-Treibmittel befinden. Dies ist der Beginn der Retro-Antriebssequenz. Die 8 Raketen reduzieren die Geschwindigkeit des Abstiegsmoduls weiter. Währenddessen verlässt der Curiosity-Rover seine Flugkonfiguration, um eine Landekonfiguration durchzuführen. Die Retro-Antriebsraketen schaffen es, die Geschwindigkeit des Rovers vollständig aufzuheben, aber sie bringen sie nicht zu Boden. In 7,5 Metern Höhe stoppt das Abstiegsmodul. Wenn sich die Raketen zu nahe am Boden nähern, werden sie eine Staubwolke aufziehen, die die wissenschaftlichen Instrumente des Rovers schon vor Beginn seiner Mission beschädigen könnte. Die von den Projektingenieuren gewählte Lösung besteht darin, den Rover ähnlich wie einen Kran mit Kabeln abzusenken. Der Rover von Curiosity, der die Größe eines Autos hat, wird dann unter einer Plattform aufgehängt, die selbst mit Raketen schwebt, auf einem Planeten, der mehrere zehn Millionen Kilometer von der Erde entfernt ist. Nach 7 Minuten Abstieg wird der Curiosity Rover nur 2,4 Kilometer vom Zentrum der von der NASA geplanten Ellipse abgelagert. Es ist eine echte Leistung. Was vom Abseilmodul noch übrig ist und der Kran wird in 650 Meter Entfernung abstürzen.

Instrumente, die der Rover Curiosity einsetzt, suchen Spuren des Lebens auf dem Mars

Der Mars Science Laboratory Rover ist nicht nur ein Stuntman, sondern vor allem eine großartige Maschine, um Wissenschaft zu betreiben. Seine Masse ist weit besser als die anderer Rover, die ihm vorausgegangen sind, und erlaubt es, zehn wissenschaftliche Instrumente zu besteigen, von denen einige sehr ehrgeizig sind. In der Tat müssen wir jetzt weiter gehen, als nur den roten Planeten zu beobachten. Wir müssen jetzt mit Mars interagieren. Der Curiosity Rover ist voller Sensoren und hat 17 Kameras. Die Navigationsinstrumente des Rovers, eine Wetterstation, Teilchendetektoren und Fotos der Umgebung helfen dabei, die Bedingungen rund um den Krater, in dem sich der Rover befindet, zu verstehen. Aber die interessantesten Instrumente, die Curiosity einsetzt, sind jene, die die chemischen Geheimnisse des Mars aufdecken können. Zu den eindrucksvollsten dieser wissenschaftlichen Instrumente gehört die ChemCam. Die Missionsingenieure hatten die gute Idee, den Rover mit einem gepulsten Laser auszustatten, der kleine Mengen Gestein versprühen kann, um spektrometrische Analysen durchführen zu können. In mehreren Dutzend Pulsen ist ChemCam in der Lage, das Spektrum des Zielgesteins zu verdampfen und anzuheben und so seine chemische Zusammensetzung zu bestimmen, ohne sie zu berühren. Dieses Tool wurde hauptsächlich in Frankreich unter der Leitung des CNES produziert. Aber der Curiosity Rover bleibt nicht einfach weg, denn er hat einen Gelenkarm, an dem Instrumente befestigt sind, die mit der Marsoberfläche in Kontakt kommen sollen. Es gibt eine Mikroskopkamera und ein Röntgenspektrometer. Aber dieser Gelenkarm ist auch mit einem Bohrer und einem Minibagger ausgestattet. Das Ziel besteht darin, Proben der Oberfläche zu sammeln, manchmal in der Tiefe, um sie an Bord eines der beiden Laboratorien im Körper des Rovers zu analysieren. Das SAM-Labor ist insbesondere dafür verantwortlich, Spuren von organischer Chemie in seinen Proben nachzuweisen. Auf ihm ruht ein großer Teil der Mission, und seit dem 6. August 2012 haben diese Instrumente viel Arbeit geleistet. In fünfeinhalb Jahren hat der Rover von Curiosity etwas mehr als 18 km zurückgelegt, was langsam erscheinen mag, aber es bedeutet, keine Details der Umgebung zu verlassen und auch die Räder des Rovers, der auf der felsigen Oberfläche des Mars leidet, zu bewahren.

curiosity rover mount sharp mars

Die Ergebnisse sind so ermutigend, dass andere Missionen von der NASA geplant werden

Während dieser langen Studienjahre konnte Curiosity Schwefel, Stickstoff, Sauerstoff, Phosphor und Kohlenstoff auf der Marsoberfläche nachweisen. Diese Umgebung ist daher in der Lage, ein mikrobielles Leben zu unterstützen. Darüber hinaus enthüllten die SAM-Laboranalysen Elemente der Kohlenstoffchemie in einer entnommenen Probe. Aber die Kohlenstoffchemie ist eng mit dem Leben verbunden. Deshalb sprechen wir über organische Chemie, um Kohlenstoffverbindungen zu beschreiben. Die atmosphärischen Beobachtungen des Rovers haben auch die Aufmerksamkeit der Wissenschaftler auf sich gezogen. Die wissenschaftlichen Instrumente des Rover Curiosity haben Methan in der Marsatmosphäre entdeckt. Außerdem ist die Menge an beobachtetem Methan nicht stabil. Es wurde über einen zweimonatigen Beobachtungszeitraum mit 10 multipliziert. Es gibt also einen Prozess auf dem Mars, der Methan unregelmäßig produziert. Dies ist typischerweise die Art von Beobachtungen, die lebenden Organismen zugeschrieben werden könnten. In Ermangelung weiterer Beweise kann jedoch nichts bestätigt werden, zumal der Rover auch schlechte Nachrichten über das Leben gegeben hat. Gemessene Strahlungswerte haben wiederholt die Grenzen überschritten, die von der NASA für ihre Astronauten festgelegt wurden. Sonnenwind und kosmische Strahlen bombardierten den Curiosity-Rover unaufhörlich. Wir dürfen nicht vergessen, dass der Planet Mars leider kein Magnetfeld hat, es sind Daten, die für zukünftige bewohnte Missionen berücksichtigt werden müssen. Zu den aufregendsten Sichtungen von Curiosity gehört die Form der Felsen. Ihre glatten, abgerundeten Kanten deuten darauf hin, dass sie lange Zeit von einem Fluss erodiert wurden. Einige Abschnitte, die vom Rover der Curiosity gekreuzt wurden, enthüllen einen kleinen, aber flachen Fluss. Aber es war vor Milliarden von Jahren. Der Mars Science Laboratory Rover hat sich gut geschlagen. Im Jahr 2020 wird die NASA einen neuen Rover an die Oberfläche des Mars schicken, der sehr nach Curiosity aussieht, aber mit neuen Instrumenten, um unser Wissen über trockene Flüsse, Methanemissionen und die organische Chemie des Mars zu verbessern.

Bilder von
NASA / JPL-Caltech / MSSS
NASA / JPL-Caltech [Public Domain], über Wikimedia Commons
NASA / JPL-Caltech / MSSS (http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA19912.jpg) [Öffentlicher Bereich], über Wikimedia Commons

Quellen

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