Eine Pause war dem neuen Marsrover der US-Weltraumbehörde Nasa nicht vergönnt. Aber er heißt ja auch Perseverance, auf Deutsch Ausdauer. Rund 480 Millionen Kilometer hat der Hightech-Roboter in nur fünfeinhalb Monaten zurückgelegt, ehe er am 18. Februar erfolgreich auf dem Roten Planeten landete. Kaum war der Höllenritt durch die dünne Marsatmosphäre überstanden und der Rover hatte Marsboden unter den Rädern, ging es weiter: Auf erste Systemchecks der wichtigsten Funktionen und Instrumente folgte ein Test nach dem anderen. Der rund eine Tonne schwere Rover begann damit, seine neue Umgebung zu untersuchen und Daten zur Erde zu schicken. Dabei gab es bereits einige Premieren – und auch erste Erkenntnisse.

Perseverances wissenschaftliche Hauptmission hat zwar noch nicht begonnen, die Vorbereitungen dafür laufen derzeit auf Hochtouren. Sein Labor umfasst sieben wissenschaftliche Instrumente, 23 Kameras und einen Laser. Die Ausrüstung muss kalibriert und ausgiebig getestet werden, ehe es richtig losgeht. Erste Aufnahmen der Umgebung erreichten die Erde aber schon kurz nach der Landung, inzwischen hat Perseverance auch kleine geologische Untersuchungen durchgeführt. So identifizierte der Rover Gesteinsbrocken, deren Zusammensetzung irdischem Vulkangestein ähnelt. Außerdem konnte er Erosionsspuren nachweisen, die von Wind und Wasser stammen.

Tadellose Technik

Das ist zwar keine wissenschaftliche Sensation, bei Marsforschern und dem Nasa-Missionsteam auf der Erde dürften die Daten aber für Erleichterung gesorgt haben: Sie zeigen nicht nur, dass Perseverances Instrumente tadellos funktionieren. Sie bestätigen auch, dass sich der Rover auf wissenschaftlich interessantem Terrain befindet. "Bisher läuft alles ausgesprochen gut, die Daten sind vielversprechend", sagte der Geochemiker Ken Farley vom California Institute of Technology, der wissenschaftliche Leiter der Mission.

Auch in technischer Hinsicht hat bisher alles reibungslos geklappt. Anfang März absolvierte Perseverance seine erste Ausfahrt: 6,5 Meter rollte er in gut 33 Minuten über Staub und Geröll. Das war nur die vorsichtige Jungfernfahrt – die Ingenieure der Nasa wollten es mit dem zwei Milliarden Euro teuren Fahrzeug lieber langsam angehen. Bei seiner zweiten Tour Mitte März legte der Rover immerhin schon mehr als 27 Meter zurück, später sollen es bis zu 200 Meter am Stück werden.

Knirschender Marsboden

Die zweite Fahrt wurde auch erstmals mit einem Bordmikrofon dokumentiert. Auf der 16 Minuten langen Audioaufnahme ist ein rumpelndes Knirschen zu vernehmen, das Perseverance mit seinen Aluminiumrädern auf dem Marsboden verursacht. "Wenn man mit diesen Rädern über Steine fährt, ist das überraschend laut", kommentierte der Ingenieur Vandi Verma vom Jet Propulsion Laboratory den Sound. Perseverances Räder sollten robuster sein als die seines Vorgängers Curiosity, die immer wieder Probleme machten.

Eine besonders spannende Premiere steht im April bevor: Dann soll die Helikopterdrohne Ingenuity, die Perseverance im Gepäck hat, erstmals abheben. Es wird der erste kontrollierte Flugversuch auf einem anderen Planeten sein. Auch hier ist große Vorsicht geboten, das Flugmanöver in der extrem dünnen Marsatmosphäre ist äußerst heikel, sagte Havard Grip vom Ingenuity-Team. "Der Hubschrauber soll im ersten Test nur auf eine Höhe von etwa drei Metern hochsteigen und dann wieder landen."

Bevorstehender Testflug

Um überhaupt abheben zu können, müssen sich die Rotorblätter aus Kohlefasern mit 3000 Umdrehungen pro Minute rund zehnmal schneller drehen, als dies auf der Erde nötig wäre. Zudem muss das nur 1,8 Kilogramm schwere, mit Lithium-Ionen-Akkus betriebene Fluggerät nächtlichen Temperaturen von minus 90 Grad Celsius trotzen. Ingenuity ist in erster Linie ein Experiment, um zu zeigen, ob solche Flüge auf dem Mars möglich sind. Die Helikopterdrohne soll aber auch Luftaufnahmen aus der Umgebung des Rovers liefern und könnte so bei der weiteren Routenplanung helfen. Aktuell wird nämlich nach dem besten Weg von der Landeregion des Marsrovers zu seinem eigentlichen Bestimmungsort gesucht: Er soll ein uraltes Flussdelta erreichen und dort nach Lebensspuren suchen.

Der Landeplatz des Rovers im sogenannten Jezero-Krater auf der Nordhalbkugel des Mars wurde mit Bedacht gewählt. Daten von Raumsonden haben gezeigt, dass sich dort einmal ein riesiger See befunden haben muss. Vor etwa 3,5 Milliarden Jahren war der Mars noch nicht jener karge, unwirtliche Planet, den wir heute kennen. Damals war unsere Nachbarwelt noch von einer dichten Atmosphäre geschützt und beherbergte flüssiges Wasser auf der Oberfläche. Damit erfüllte der Mars die Grundvoraussetzungen für die Entstehung von Leben, wie wir es kennen. Ob dort jemals biologische Prozesse in Gang gekommen sind, ist eine der Hauptfragen der Perseverance-Mission. Der Rover soll in den Sedimenten des einstigen Kratersees und seiner Zuflüsse nach möglichen Spuren von Leben suchen.

Aufschlussreicher Krater

Was auch immer dort zu finden ist, Wissenschafter versprechen sich in jedem Fall einzigartige Informationen über die Bedingungen, die einst im Jezero-Krater herrschten. Im Gegensatz zur Erde ist die Oberfläche des Mars noch viel ursprünglicher erhalten geblieben und ermöglicht damit einen Blick weit zurück in die Vergangenheit. Das Flussdelta, das Perseverance untersuchen soll, erscheint besonders interessant. Dort dürften sich viele Sedimente abgelagert haben, die das Wasser über weite Entfernungen mitgeschleppt hat. Die Analyse der Mineralien könnte viele Details über den einstigen See preisgeben – etwa über die Zusammensetzung des Wassers und den Wasserstand. Mithilfe eines Radars kann der Rover auch nach unterirdischen Wasserreservoirs suchen, die theoretisch noch heute existieren könnten.

Bis Perseverance das Delta erreicht, wird es noch dauern. Wissenschaftlich untätig bleibt der Rover bis dahin freilich nicht, er wird seine unmittelbare Umgebung laufend studieren. An der Auswertung geologischer Daten ist auch Technologie aus Österreich beteiligt: Das Forschungsinstitut Joanneum Research in Graz und das Wiener Zentrum für Virtual Reality und Visualisierung (VRVis) haben ein Softwaretool entwickelt, das interaktive Analysen ermöglicht. (David Rennert, 31.3.2021)