Mars-Missionen Gibt es Leben auf dem Roten Planeten?

Im August 2003 kommt der Mars der Erde so nah wie selten. Das nutzen Europäer und Amerikaner, um jeweils eigene Erkundungsfahrzeuge hinaufzuschicken. Deren Auftrag: Leben nachzuweisen
In diesem Artikel
Ein Planet im geologischen Koma?
Auf den Sonden ruht alle Hoffnung
Die NASA mag die Konkurrenz nicht
Der Menschheitstraum kostet zuviel Geld

Was meinen Sie? Gibt oder gab es Leben auf dem Mars?

In diesem Jahr 2003 gibt sich der Mensch seiner Faszination für den Mars so ungehemmt hin wie nie zuvor. Verläuft alles nach Plan, werden im Laufe der kommenden zwölf Monate fünf Weltraumsonden am Mars eintreffen.

Den Auftakt macht die NASA. Anfang Juni wird sie von Cape Canaveral eine Delta-II-Rakete in den Himmel schießen, die einen "Rover", also ein Erkundungsfahrzeug an Bord hat, das 185 Kilogramm wiegt und pro Marstag bis zu 100 Meter Mars-Ödnis durchkreuzen kann. Der Rover soll Oberfläche und Bodenbeschaffenheit erkunden.

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Das Talsystem der Valles Marineris, ein gewaltiger tektonischer Grabenbruch, würde auf der Erde von Gibraltar bis bis Moskau reichen

Europas "Mars Express"

Ebenfalls im Juni wird die europäische Raumfahrtbehörde Esa nachziehen und aus Baikonur in Kasachstan den Orbiter, also Planeten-Umkreiser, "Mars Express" sowie eine Landefähre namens "Beagle 2" ins All katapultieren. Mars Express soll aus der Höhe Wasser unter der Oberfläche aufspüren, Beagle 2 Mikroorganismen und organisches Material finden. Im Juli wird die NASA einen zweiten Rover auf die Reise schicken; auch er soll Oberfläche und Bodenbeschaffenheit erkunden.

Am 27. August kommt der Mars "ganz nah"

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Die Umlaufbahnen von Mars und Erde um die Sonne sind ellipsenförmig. In einem Brennpunkt steht die Sonne. Die maximale Annäherung der beiden Planeten in diesem Jahr nutzen Forscher, um mit möglichst wenig Aufwand Sonden zum Roten Planeten zu schicken

Aus Japan schließlich ist bereits die Sonde Nozomi unterwegs, die im Juli 1998 mit einer M-V-3-Rakete vom japanischen Raumfahrtzentrum Kagoshima ins All geschossen wurde. Nozomi soll die Atmosphäre des Mars studieren.

Der Ansturm kommt nicht zufällig: Erde und Mars werden sich 2003, mum nähern. Das wird die scheinbare Helligkeit des Mars um ein ganz genau am 27. August um 9:51 Uhr Weltzeit, auf ein historisches MiniVielfaches erhöhen, sodass uns der Planet ein paar Monate lang heller erscheinen wird als der hellste Stern am Firmament, Sirius. (Hinweis: GEO veranstaltet am letzten August-Wochende 2003 eine "Mars-Nacht". Nähere Informationen erhalten Sie unter www.geo.de/mars_nacht)

Noch immer mehr Fragen als Antworten

Es wird auch die Reisedistanz zum Mars auf ein Siebtel jener 400 Millionen Kilometer Maximaldistanz zusammenschrumpfen lassen - das spart Zeit und Geld.

Der so zahlreich bevorstehende Besuch ist allerdings auch ein Zeichen der Ratlosigkeit. Denn obwohl der Mensch schon seit Hunderten von Jahren per Teleskop auf den Mars starrt, obwohl er Tausende von Datensätzen erhoben und Abertausende von Bildern gemacht hat - verstehen kann er den Roten Planeten noch immer nicht.

126 000 Fotos - aber kein Durchblick

Ken Edgett ist einer von zwei Astronomen, die eine hochkomplexe Kamera namens MOC (Mars Orbiter Camera) betreuen. MOC umkreist den Mars seit 1997 an Bord des Orbiters Mars Global Surveyor und liefert Bilder, welche die Landschaft des Planeten zum ersten Mal in wirklich befriedigender Auflösung zeigen. Mehr als 126 000 Bilder hat MOC bisher zur Erde geschickt, und Edgett hat sie alle studiert.

Ein Planet im geologischen Koma?

Dennoch vergeht keine Woche, in der ihn der Planet nicht überrascht.

In den 1970er Jahren hatten die Astronomen geglaubt, sie hätten den Mars prinzipiell verstanden. 1972 fotografierte die US-Raumsonde Mariner 9 ausgetrocknete Flussläufe, die darauf hinwiesen, dass einst Wasser auf dem Mars geflossen war. Bereits früh in der Geschichte des Planeten habe sich das Klima gewandelt, postulierten die Forscher. Das Wasser verschwand - wohin, darüber konnte man nur spekulieren, bis die Mission Mars Odyssey im Jahr 2002 den physikalischen Nachweis für unterirdische Eisvorkommen erbrachte. Für die Experten stand fest: Seit zwei Milliarden Jahren liegt der Mars in einer Art geologischem Koma.

Gibt es Wasser oder nicht?

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Hätte ein Mensch mit dem Mars Pathfinder mitreisen können, so hätte er er nach der Landung in der Chryse Planita eine solche Wüstenei vor Augen gehabt

Mars Global Surveyor aber zeichnet ein anderes Bild. Weil die MOC-Fotos so detailliert sind, konnten Edgett und sein Kollege Michael Malin erstmals sehen, dass viele Klippen an der Planetenoberfläche aus Hunderten von Sedimentschichten aufgebaut sind. Auf der Erde haben sich solche Ablagerungen nur dort gebildet, wo über Jahrmillionen immer wieder Wasser einwirkte, doch dem Mars hatte man ein solch dynamisches Langzeitklima nicht zugetraut. Andere Forscher glauben plötzlich, Spuren von Vulkanausbrüchen zu erkennen, die nur zehn Millionen Jahre alt sind, also geologisch frisch. Es scheint, als sei der Rote Planet gar kein so toter Planet.

Durchschnittstemperatur: minus 55 Grad Celsius

Das beflügelt einmal mehr die alte Sehnsucht des Menschen, irgendwo in der Unendlichkeit des Universums kreatürliches Leben zu finden. Der Mars scheint dafür in erreichbarer Nähe der hoffnungsvollste Kandidat. Zwar beträgt seine Durchschnittstemperatur minus 55 Grad Celsius; und die dünne Marsatmosphäre lässt große Mengen lebensfeindlicher ultravioletter Strahlung passieren. Andererseits haben Biologen in den vergangenen Jahrzehnten gelernt, dass das Leben weitaus anpassungsfähiger ist, als geglaubt.

Auch im Extremklima gibt es Leben

Sie entdeckten Mikroben in unterirdischen Quellen, die Wasserstoff atmen und Methan ausstoßen. Sie fanden Organismen in über 100 Grad heißen Tiefseeschloten, in gefrorenem Antarktiswasser, in Salzlaken, in radioaktiv verseuchten Böden.

Ohne eins aber kommen selbst die abgebrühtesten Organismen nicht aus: Wasser. Jedes Lebewesen auf Erden, sei es Elefant oder Bakterie, besteht zu mindestens zwei Dritteln aus diesem Stoff. Und der Mars immerhin ist der einzige Planet neben der Erde, von dem bekannt ist, dass Wasser in seiner geologischen Geschichte eine nennenswerte Rolle gespielt hat.

Radikaler Klima-Umschwung denkbar

Doch die Fragen nach dem Wann und Wie machen die heutigen Forscher ratlos. Für die einen ist der Mars ein chronischer Wüstenplanet, dessen Wasser vor langer Zeit ein eisiges Grab in der Tiefe fand. Allenfalls gelegentlich, ausgelöst möglicherweise durch die Energie von Asteroideneinschlägen oder durch vulkanische Erhitzung, könnte es noch einmal flüssige Form annehmen. Andere glauben, dass der Mars zwischen zwei Klimaextremen hin- und herhüpft.

Auf den Sonden ruht alle Hoffnung

Im Unterschied zur Erde, die vom Mond stabilisiert wird, torkelt der Mars wie betrunken alle paar 100 000 Jahre von einer Achsen-Neigung zur anderen, sodass seine Pole durch die starke Ellipsenförmigkeit seiner Bahn einmal mehr, einmal weniger Sonnenlicht abbekommen. Das könnte bei extremer Achsenneigung dazu führen, dass das dort gefrorene Kohlendioxid verdunstet.

Durch den Treibhauseffekt würden die Temperaturen dann auf ein vergleichsweise mildes Eiszeitklima klettern. Es entstünden Gletscher und Schneestürme, und die Ebenen würden sich mit Eismeeren füllen - bis zum nächsten Torkeln, wenn alles wieder verschwände wie eine Fata Morgana. Sicher ist nichts davon. Deshalb hoffen alle, dass die Sonden, die nun hochgeschickt werden, Antworten finden.

Ein aufklappbares Wunderwerk

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Die Landefähre der ESA: Beagle 2 mit Mole (30 kg)

Verläuft alles nach Plan, werden die Europäer Anfang Januar 2004 zum ersten Mal in der Geschichte der Esa auf einem fremden Planeten landen. Mit einem Vehikel, das aussieht wie eine überdimensionierte Taschenuhr.

Die "Beagle 2" - benannt nach jenem Schiff, mit dem Charles Darwin einst die Galápagos-Inseln erreichte - beherbergt zwischen ihren beiden Deckeln jede Menge Elektronik. Kaum größer als ein Mikrowellenofen, enthält sie zwei Spektrometer, drei Kameras, einen Röntgendetektor, einen Proben sammelnden Roboter und einen mechanischen Greifarm. Acht Instrumente bei nur rund 30 Kilo Eigengewicht sind ein Rekord. Außerdem wurde die Fähre in nur fünf Jahren entwickelt und mit einem offiziellen Budget von 30 Millionen britischen Pfund gebaut - einem Achtzehntel dessen, was die NASA für ihre beiden Rover insgesamt ausgibt.

Der "Maulwurf" soll nach Erkenntnis wühlen

Größter Trumpf aber ist der kleine Roboter, genannt Maulwurf (Mole) - das erste Instrument, das sich unter die Oberfläche des Mars graben kann. Entworfen wurde es unter der Leitung von Lutz Richter vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Köln, zusammen mit einem russischen Institut.

Der Maulwurf ähnelt einem ellenlangen Feuerwerkskörper aus Stahl. Von innen schlägt eine Feder ein Gewicht gegen das zugespitzte Ende - durch die Erschütterung schiebt sich der Maulwurf ruckweise bis zu 1,50 Meter tief in den Boden. Beagle 2 wird den aufgenommenen Sand später unter anderem mit Sauerstoff versetzen und erhitzen.

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Mole, "Maulwurf", soll sich in den Marsboden graben und Proben entnehmen

Ein Labor im Ofen

Wenn Kohlenstoff vorhanden ist, wird bei der Verbrennung Kohlendioxid entstehen. Die Instrumente in der Fähre werden erfassen, wann dies geschieht: Müssen die kleinen Brennkammern bis 500 Grad Celsius hochheizen, war der Kohlenstoff im Gestein gebunden. Verbrennt er schon zwischen 100 und 200 Grad, muss er aus organischen Molekülen stammen - damit wäre zum ersten Mal nachgewiesen, dass es organisches Material auf dem Mars gibt.

Die NASA mag die Konkurrenz nicht

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Erkundungsfahrzeug der NASA: Mars Exploration Rover (185 kg)

Beagle 2 besitzt darüber hinaus Instrumente, die direkt nach Stoffwechselgasen wie Methan forschen, oder die das leichtere Kohlenstoffisotop C12 vom schwereren C13 zu unterscheiden vermögen. Mikroorganismen auf der Erde bevorzugen C12. Fände Beagle 2 also viel davon in organischen Molekülen, wäre das ein Indiz für Leben. "Vorausgesetzt, Leben funktioniert auf dem Mars ähnlich wie auf der Erde", schränkt Richter ein. Die Kollegen der NASA schauen mit einer Mischung aus höflicher Nachsicht und Pikiertheit auf die Konkurrenz aus der Alten Welt.

Die Hälfte aller Mars-Missionen ist gescheitert Es wäre peinlich, wenn ein billiger Schnellschuss wie Beagle 2 es ebenso locker zum Mars schaffen würde wie die Rover, die mit so viel mehr Geld und Manpower gebaut wurden.

Dabei gehören Misserfolge und Totalverluste durchaus zum normalen Geschäft. 31 Missionen haben die USA und Russland seit 1960 gen Mars geschickt - über die Hälfte davon schlugen ganz oder teilweise fehl. Darum ist es auch unwahrscheinlich, dass alle Marssonden des Jahres 2003 den Roten Planeten erreichen werden. Aus diesem Grund schickt die NASA gleich zwei Rover.

Fliegen nach den Sonden die Menschen zum Mars?

Natürlich will auch die NASA wissen, ob es Leben auf Mars gibt, und dazu will man besonders gründlich vorgehen. Die Rover haben eine Art Hammer an Bord, mit dem sie die oberste Kruste vom Felsen abkratzen können. Spektrometer werden darunter nach Mineralien suchen, die nur unter Wassereinfluss entstehen. Kameras sollen Panoramafotos sowie Detailaufnahmen zur Erde schicken, die Geologen nach Spuren von Wassereinfluss durchforsten werden.

Der Mars "schreit geradezu danach, dass wir auch selber hochfliegen", sagt der Astronom Ken Edgett. Doch die Raumsonden der heutigen Technologie können längst nicht überall landen.

Wo kann man sicher landen?

Weil die Fallschirme den Widerstand der Atmosphäre brauchen, dürfen die Landeorte nicht zu hoch liegen - damit fallen die gesamten Hochebenen der Südhalbkugel weg. Weil das Gelände nicht zu abschüssig sein darf, scheiden auch viele Krater aus. Ist der Boden mit Felsen übersät, könnten die Airbags aufreißen. Ist er zu dick mit Staub gepolstert, bleiben Erkundungsfahrzeuge wie die Rover stecken. Und weil die Solarpaneele Sonne brauchen, sollte der Landeplatz nah am Äquator liegen. Was übrig bleibt, sei "langweilig", klagen einige Forscher.

Der Menschheitstraum kostet zuviel Geld

Bemannte Marsmissionen sind ein alter Traum. Doch bisher sind sich die Experten nicht einmal über die Kosten für ein Raumschiff einig, das eine Crew rund zwei Jahre am Leben erhalten kann. Denn so viel Zeit würde ein Flug zum Mars und zurück beanspruchen. Mal heißt es, 20 Milliarden US-Dollar wären nötig, dann wieder 100 oder sogar 500 Milliarden.

So übt man sich einstweilen lieber in mittelkühnen Visionen: der Idee, Bodenproben des Planeten auf die Erde zu befördern. Schon das wird voraussichtlich nicht vor 2015 stattfinden. Zunächst muss ein Aufbewahrungsort geschaffen werden, der die Erde vor einer Verseuchung mit möglichen Marsmikroben bewahren könnte.

Visionen für die Kultivierung des Mars

Im Gespräch ist unter anderem die Internationale Raumstation. Ein Problem: Auch über die (zurückgekehrte) Besatzung der Raumstation könnte die Erdbevölkerung mit potenziellen Marsbakterien in Kontakt kommen.

Auch Ideen, wie sich der Mars - wäre man nur erst einmal dort - freundlicher gestalten ließe, existieren reichlich. Debattiert wird etwa ein Spiegel von der Größe Bayerns. Geschickt in der Umlaufbahn platziert, könnte er labendes Sonnenlicht auf den eisigen Planeten lenken. Auch ein künstlicher Treibhauseffekt - etwa durch massenhafte Freisetzung von polyfluorierten Kohlenwasserstoffen - könnte die Atmosphäre im Verlauf von einigen hundert Jahren an- genehm aufheizen. Länger würde es dauern, bis robuste Pflanzen genug Sauerstoff für menschliche Lungen produziert hätten: mindestens 100 000 Jahre.

Die Franzosen wollen ganz tief bohren

Realistischer erscheinen da schon die Pläne jener Marsforscher, die den Planeten zwar aus der Ferne, aber mit zunehmend raffinierteren Robotern erforschen wollen. Französische Wissenschaftler etwa möchten bereits 2007 eine Reihe von Sonden über dem Mars abwerfen, die bis zu zwei Kilometer unter der Oberfläche nach Wasser suchen können - und das auch in bisher unzugänglichen Gegenden. Die Forscher bei der NASA wiederum haben eine Art überdimensionierten Strandball aus einem widerstandsfähigen Kunststoff entwickelt, der mit einer Kamera oder Messinstrumenten bestückt werden kann. Vom Wind getrieben, würde die Kugel kreuz und quer über den Roten Planeten kullern.

Das neue Bild vom Mars

Auch weitere Rover sind in Vorbereitung - darunter ein "Team" von fahrenden Robotern, die in der Lage sind, sich wie eine Gruppe Bergsteiger an fast senkrecht abfallenden Klippen hinabzulassen und sich permanent über die Geländegegebenheiten auszutauschen. Andere Forscher wollen gleichsam in die Lüfte gehen, etwa mit Gleitfliegern, die durch die Schluchten der Valles Marineris segeln sollen, oder Robotern mit Flügeln, die so raffiniert schlagen, dass sie sich selbst in der dünnen Atmosphäre des Mars halten würden. Die Flugtechnik schauen sich die Ingenieure von den Motten ab. Bisher hat jeder wissenschaftliche Durchbruch dem Mars eine neue Persönlichkeit verschafft. Welche Charakterzüge wird der Nachbar im Sonnensystem am Ende der jetzt anlaufenden Missionen tragen?

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