Mars-Sonde erreicht Umlaufbahn
11. März 2006
Die technisch beste Sonde der US-Raumfahrbehörde NASA hat nach einem sieben Monate langen Flug den Nachbarplaneten Mars erreicht. Der "Mars Reconnaissance Orbiter" (MRO) schwenkte am späten Freitagabend (10.3.) wie vorausberechnet in eine Umlaufbahn um den roten Planeten ein. Programmdirektor Jim Graf sprach im Kontrollzentrum in Pasadena (Kalifornien) zum Abschluss des 500 Millionen Kilometer langen Fluges von einem Bilderbuch-Manöver. "Ich bin total erleichtert", sagte er.
Die Erkundungssonde wird zunächst den Planeten in elliptischen Bahnen umkreisen. Bis die Sonde, die nach Wasser und Landeplätzen für spätere Missionen suchen soll, die endgültige Umlaufbahn in 300 Kilometern Höhe erreicht, werden weitere sieben Monate vergehen, in denen die Triebwerke immer wieder den Kurs korrigieren.
Blick unter die Oberfläche
Auch wenn rund 20 der drei Dutzend Mars-Missionen seit 1960 gescheitert waren, hatte Berndt Feuerbacher, Leiter des Instituts für Raumsimulation am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt, mit diesem glatten Ablauf gerechnet. Denn anders als früher halte die Bordelektronik inzwischen der harten kosmischen Strahlung stand, die früher oft Fehlfunktionen auslöste. Zum anderen sei es nicht mehr nötig, von der Erde aus präzise zu zielen, damit der Einschusswinkel in die Mars-Umlaufbahn stimmt. "Die Bahn wird jetzt auf der ganzen Strecke verfolgt und kann immer wieder nachkorrigiert werden", sagt Feuerbacher. "Das ist kein großes Problem."
Im November soll die Sonde beginnen, Informationen zur Erde zu funken. Ein Radar soll 20 bis 500 Meter unter der Oberfläche nach Wasser suchen und so die Daten des europäischen Orbiters "Mars-Express" ergänzen, der seit Anfang 2004 die Schichten in einer Tiefe von 200 bis 5000 Meter untersucht. Darüber hinaus soll der MRO das Klima erforschen und nach geeigneten Landeplätzen suchen.
Suche nach Leben
"Am Mars lässt sich die Entwicklung der Erde im Zeitraffer beobachten", sagt Feuerbacher. Vor knapp vier Milliarden Jahren sei der Planet der Erde sehr ähnlich gewesen; doch aufgrund seiner geringeren Größe habe er sich schneller abgekühlt. Die vergangenen Mars-Missionen zeigten, dass es stehende oder langsam fließende Gewässer gegeben haben muss. Noch in den vergangenen 10.000 Jahren veränderte sich der Planet durch Vulkanismus und strömende Flüssigkeiten - wahrscheinlich Wasser. Die Frage ob es auf dem Mars Leben gab oder womöglich noch gibt, ist dagegen noch offen. Der "Marsexpress" ermittelte 2004 eine höhere Methan-Konzentration in Gegenden, in denen Wasserdampf nachgewiesen werden konnte. Das Gas, das in der Atmosphäre nur eine Lebensdauer von 400 Jahren hat, wird auf der Erde von Bakterien produziert - allerdings entsteht es auch durch Vulkanismus.
"Eine systematische Suche nach Spuren von Leben ist mit Automaten Glückssache, weil die nicht intelligent agieren können", sagt Feuerbacher, dessen Institut unter anderem an der Überwachung der Mars-Roboter Spirit und Opportunity beteiligt ist. Die beiden NASA-Fahrzeuge sind bereits seit zwei Jahren in Betrieb und hätten eigentlich durch das europäische Landegerät Beagle-2 ergänzt werden sollen, das jedoch nicht funktionierte. 2011 will die europäische Raumfahrtagentur ESA mit ExoMars einen neuen Versuch starten.
Vorbereitung bemannter Flüge
Die NASA, die den Planeten derzeit mit drei Sonden und zwei Robotern untersucht, will schon im kommenden Jahr das nächste Landegerät auf den Weg schicken, 2009 folgt ein großes, nuklearbetriebenes Fahrzeug. Die NASA sieht die Missionen vor allem als Wegbereiter. Denn in den kommenden Jahrzehnten, so will es US-Präsident George W. Bush, sollen Astronauten den Mars betreten.
Die Raketentechnologie und neue Lebenserhaltungssysteme sind ausgereift genug, um Menschen die rund 56 Millionen Kilometer lange Strecke bewältigen zu lassen. Doch im interplanetaren Raum wären Astronauten an einem einzigen Tag der gleichen Strahlendosis ausgesetzt, die Menschen auf der Erde in einem ganzen Jahr treffe, erklärt Günther Reitz vom Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin in Köln. "Bei einer Flugdauer von insgesamt einem Jahr kommt da einiges zusammen." Entsprechend steige das Krebsrisiko. Anhand einer Puppe, die an der Internationalen Raumstation ISS befestigt wurde, untersucht sein Institut derzeit die Wirkung auf die Organe.
Psychologische Barrieren
Es werde daran geforscht, die Strahlung durch starke Magnetfelder zu reduzieren, doch bis zum ersten Mars-Flug werde sich diese Technik kaum realisieren lassen. "Im Augenblick haben wir nur die Masseabschirmung - je mehr Masse zwischen den Astronauten und dem Strahlungsfeld ist, desto geringer die Strahlenexposition", sagt Reitz. Als Abschirmmaterial eigne sich unter anderem Wasser - da man dies ohnehin mitnehmen müsse, ließen sich die Tanks für den Schutz nutzen.
Darüber hinaus gebe es ein psychologisches Problem, sagt Berndt Feuerbacher. Da der Mars die Sonne nur halb so schnell umkreist wie die Erde, kommen sich die Planeten nur alle zwei Jahre nahe genug für einen Flug - entsprechend lange müssten die Astronauten auf dem Planeten ausharren. "Das ist nicht wie ein Flug zum Mond", sagt Feuerbacher. "Wenn etwas schief geht, können Sie nicht einfach umkehren."