Ausflug zum staubtrockenen Gusev-Krater
Die Bilder der Mars-Rover werden nun veröffentlicht. "Spirit" saß dabei unerwartet auf dem Trockenen.
Mit der Landung vom 4. Januar 2004 begann der Rover "Spirit" seine Marsmission. Vollgepackt mit technischem Gerät sollte er die Frage klären, ob Wasser auf dem Mars vorhanden ist oder war.
Die früheren Mars-Sonden, insbesondere Pathfinder, Mars Odyssey, Mars Global Surveyor und die europäische Mars-Express-Sonde, haben dafür die Daten zusammengetragen. Wenn zum gegenwärtigen Zeitpunkt kein Wasser auf dem Mars zu finden ist, könnte sich mit dem Nachweis von verborgenem Wasser die Situation für die Marserkundung durch Astronauten erheblich verbessern. Aus dieser Überlegung wurde der Gusev-Krater für die Landung des "Spirit" ausgewählt, weil nach Ansicht der Wissenschaftler dieser Krater am ehesten einem früheren See entspricht.
Die Augen von "Spirit"
Die Augen des Rovers sind die Panorama-Kamera "Pancam" und ein Spektrometer. Pancam ist eine Stereokamera mit Filtern, die 11 Bandbreiten über die spektrale Region von 0,4 bis 1,1 mm abdeckt. Hinzu kommen noch zwei Filter für die direkte Betrachtung der Sonne. Das Spektrometer Mini-TES erlaubt Infrarotaufnahmen zwischen 5 und 29 Mikrometer. Beide Augen sind auf einem Mast etwa 1,5 Meter über dem Boden angebracht.
Die genauere Betrachtung erfolgt durch Geräte, die auf dem schwenkbaren Roboterarm befestigt sind. Dazu gehören das Alpha-Teilchen-Röntgenspektrometer (Alpha Particle X-Ray Spektrometer, APXS) und ein Mössbauer-Spektrometer.
Das Mössbauer-Spektrometer, benannt nach dem in diesem Spektrometer zum Einsatz kommenden Mössbauer-Effekt und seinem Entdecker Rudolf Mössbauer, wird dabei eisenhaltige Mineralien identifizieren. Dies geschieht durch den Nachweis von hochenergetischen Lichtteilchen, den Gammaquanten, die durch die natürliche Radioaktivität von Metallen erzeugt werden. Im Unterschied hierzu misst das Alpha-Teilchen-Röntgenspektrometer die Emission von Alpha-Teilchen (Helium-Ionen), einem Nebenprodukt der natürlichen Radioaktivität.
Beide Instrumente können die verschiedenen Energien der Gammaquanten und der Alpha-Teilchen bestimmen und lassen damit auf die Zusammensetzung des Bodens schließen, weil die Energie-Signaturen für jedes Element einmalig sind.
Ferner hält der Roboter auf dem Arm eine Kamera, die zur Aufnahme von hochauflösenden Bildern geschaffen ist (Microscopic Imager) sowie einem Gesteinsschleifer (Rock Abrasion Tool, RAT). Dieses Gerät erlaubt es, einen Stein bis zu 5 mm abzuschleifen. Ferner finden sich hier noch sieben Magnete, die den Magnetismus von Bodenproben analysieren sollen (Magnetic Properties Experiment).
Die ersten 90 Marstage
Der "Spirit" startet an der zu Ehren des Columbia-Absturzes so benannten "Columbia Memorial Station" und bewegt sich zum "Adirondack", einem 50 cm breitem Stein, und weiter über die "Laguna Hollow" in Richtung auf den Krater "Bonneville". Dabei passiert der Rover einen breiten Felsbrocken, "Humphrey", und noch einen weiteren Stein, "Mazatzalz", die ebenfalls analysiert werden. Bonneville ist eine kraterartige Vertiefung, die jedoch keine Besonderheiten aufweist. Deshalb wird die Mission bis zu den Columbia Hills ausgedehnt.
Der Bericht in Science stellt die ersten 90 Marstage der Erkundung dar. Nach den jetzigen Vermutungen wird die Lebensdauer von Rover "Spirit" nicht nach 3 Monaten beendet sein, sondern noch unbestimmt weiter gehen.
Der Gusev-Krater (160 km) war von der Missionsleitung ausgewählt worden, weil er als Sammelbecken für Wasser angesehen wurde, das vom Ma’adim-Vallis in den Krater abfloss. Diese Vermutung bestätigt sich allerdings nicht: Das Material, das der Rover über eine Entfernung von 637 Metern zusammengebracht hat, lässt auf eine vulkanische Herkunft schließen, nicht aber auf Wasser oder verborgenes Wasser. "Leider sehen wir etwas anderes", sagt R.E. Arvidson. "Sollte der Landeplatz jemals ein See gewesen sein, wurde er durch geologische Prozesse stark verändert."
Tatsächlich wird die Oberfläche von einem basalthaltigem Material überzogen. In den Analysen des Mössbauer-Spektrometers wurden Pyroxen und Magneteisenstein gefunden, sowie oxidierte Eisenionen. Ferner findet sich darin vor allem Olivin, ein Mineral, das durch Verwitterungsprozeße normalerweise relativ schnell abgebaut wird. Das Fehlen der Verwitterung könnte bedeuten, dass die Partikel des Marsbodens fein gemahlenes vulkanisches Material sind.
Schließlich werden niedrige Konzentrationen von Karbonaten und Sulfaten entdeckt. Die Einbuchtungen sind von feinstem granulärem Material angefüllt. Und manche Verwehungen sind von einer Schicht überzogen, die der mittleren Sandgröße entspricht, und nur die Funktion hat, die Verwehungen vor Erosionen zu schützen.
Auch die Steine entsprechen in der Zusammensetzung der vulkanischen Herkunft. Neben vielen kleinen Steinen finden sich der Adirondack sowie der Humphrey und der Mazatzalz, beides in der Nachbarschaft des Bonneville Kraters. Dank des Gesteinsschleifers verschwindet der helle rote Belag. Zurück bleibt ein grauer Stein, der dem Olivin-haltigen Basalt entspricht.
Sprechen die Ergebnisse für Wasser auf dem Mars? Nicht in der Nachbarschaft des "Spirit". Nach den bisherigen Vermutungen sind hier keine Sedimentbildungen entstanden, die auf einen See schließen lassen. Alle Beobachtungen sprechen für einen Vulkan. Er hat die Beschaffenheit des Bodens bestimmt, ferner sind durch den Wind weitere Veränderungen hinzugekommen. Und schließlich kommen dazu noch die Einschläge von Kometen oder Asteroiden, unter deren Einfluss die Oberfläche zusätzlich zerschlagen wurde.
