Die US-Raumfahrtbehörde Nasa trifft letzte Vorbereitungen für einen weiteren Meilenstein bei der Erforschung des Mars: Ihr neuester Roboter auf dem Roten Planeten, der Rover Perseverance, könnte bald schon eine Probe von Marsgestein einsammeln, die dann eines Tages zurück zur Erde geschickt werden soll. Der sechsrädrige "Geologe" hat sich auf die Suche nach einem wissenschaftlich interessanten Ziel im Jezero-Krater begeben, wo er innerhalb der nächsten zwei Wochen seine ersten Bohrungen durchführen soll.
Nach seiner aufreibenden Landung am 18. Februar startete Perseverance die wissenschaftliche Arbeit in den ersten Junitagen. Dabei nahm er ein rund vier Quadratkilometer großes Areal des Kraterbodens näher in Augenschein. In dem Bereich finden sich einige der ältesten freiliegenden Gesteinsschichten des Jezero-Kraters.
Komplexe Aufgabe
Perseverance wird etwa elf Tage benötigen, um seine erste Probenahme in einem Areal mit der Bezeichnung "Cratered Floor Fractured Rough" abzuschließen. Immerhin wird der Rover bei dem komplexen Vorgang nach Anweisungen aus hunderten Millionen Kilometern Entfernung vorgehen müssen.
Die Entnahmesequenz beginnt wie bei einer chirurgischen Operation: Zunächst arrangiert der Rover alle notwendigen Utensilien und Instrumente auf seinem "Körper" in Reichweite seines zwei Meter langen Roboterarms. Im Anschluss wird der Arbeitsbereich detailliert abfotografiert, damit das Wissenschaftsteam der Nasa den genauen Ort für die Entnahme der ersten Probe sowie einen zweiten Punkt im selben Gebiet näher analysieren kann.
Geologischer "Zwilling"
"Das dient dazu, wichtige Daten über das Gestein zu sammeln, das wir beproben wollen, indem wir einen geologisch gleichartigen Bereich finden und eine detaillierte In-situ-Analyse durchführen", sagte Vivian Sun, Wissenschafterin am Jet Propulsion Laboratory der Nasa. "Von dem geologischen 'Zwilling' kratzen wir die obersten Gesteins- und Staubschichten ab, um frische, nicht verwitterte Oberflächen freizulegen."
Vielfacher Instrumenteneinsatz
Dann kommen die Analyseinstrumente "Sherloc", "Pixl" und "Watson" zum Einsatz: Das "Scanning Habitable Environments with Raman & Luminescence for Organics & Chemicals"), das "Planetary Instrument for X-ray Lithochemistry" und die "Wide Angle Topographic Sensor for Operations and Engineering"-Kamera ermöglichen die mineralogische und chemische Untersuchung der abgeschabten Gesteinsproben.
Die Supercam- und Mastcam-Z-Instrumente von Perseverance, die sich beide am Mast des Rovers befinden, werden ebenfalls benötigt. Während Supercam seinen Laser auf die abgeriebene Oberfläche feuert, die resultierende Wolke spektroskopisch misst und andere Daten sammelt, nimmt Mastcam-Z hochauflösende Bilder auf.
Ruhe vor der eigentlichen Bohrung
Wenn diese Vorbereitungen abgeschlossen sind, soll der Rover für einen Marstag ruhen, damit er seine Batterie für die wichtigen Aufgaben der folgenden Tages vollständig aufladen kann. Bei der eigentlichen Probenentnahme füllt Perseverance ein kleines Röhrchen mit Gesteinsmaterial von der bis dahin noch unberührten "Zwillingsstelle". In der sogenannten "Adaptive-Caching-Baugruppe" wird dann die Probe vermessen, fotografiert, hermetisch verschlossen und schließlich gelagert.
Wann und wie diese und weitere Proben dann zurück zur Erde geschickt werden sollen, wird derzeit noch erarbeitet. Geplant ist, dass das zuvor an einer günstigen Stelle deponierte Material im Rahmen einer Gemeinschaftsmission der Nasa und der Europäischen Weltraumorganisation Esa Anfang der 2030er-Jahre abgeholt wird. Wenn alles klappt, wird das Probenröhrchen erst wieder in einem Reinraum auf der Erde geöffnet, um ihm mit wissenschaftlichen Instrumenten zu Leibe zu rücken, die für einen Transport zum Mars viel zu groß wären.
Lücken schließen
"Nicht jede Probensammlung durch Perseverance steht unmittelbar im Zeichen der Suche nach früherem Leben auf dem Mars. Wir erwarten auch nicht, dass diese erste Probe diesbezügliche Beweise liefern wird", sagte Ken Farley, Wissenschafter am Perseverance-Projekt vom Caltech. Indirekt könnten die gesammelten Daten aber sehr wohl wichtige Hinweise geben.
"Obwohl die Gesteine in dem Untersuchungsareal nicht ideal sind, um organische Stoffe zu konservieren, dürften sie schon seit der Bildung des Jezero-Kraters existieren, was sie außerordentlich wertvoll macht, um Lücken in unserem geologischen Verständnis dieser Region zu schließen", Farley. (tberg, 22.7.2021)