Am 18. Februar 2021 startete der RoverAusdauerder MissionMärz 2020landete in derJezero-Krater, ein uraltes Einschlagbecken mit einem Durchmesser von 45 km auf der Nordhalbkugel des Mars. Wenige Minuten nach der Landung übermittelte es seine ersten Schwarz-Weiß-Bilder vom Marsboden, aufgenommen vonHazCam. Obwohl diese Fotos rudimentär waren, markierten sie einen Wendepunkt: Es war das erste Mal, dass ein Erkundungsroboter eine so klare Sicht auf das Gelände eines marsianischen Fossiliendeltas schickte.
Die hochauflösenden Bilder werden anschließend von den Kameras aufgenommenNavCamUndMastcam-Zoffenbarte eine komplexe Gesteinsoberfläche. Es gibt einen Wechsel von feinen Körnern und kantigen Kieselsteinen, deren Größe von wenigen Millimetern bis zu mehreren Zentimetern variiert. Diese Heterogenität spiegelt verschiedene geologische Prozesse wider: Winderosion, Sedimentablagerungen und alte Wasserflüsse.
Die spektroskopische Analyse der Gesteine zeigte Signaturen vonOlivinund vonPyroxen, zwei für vulkanische Basalte typische Mineralien. Diese Daten deuten darauf hin, dass der Marsboden von Jezero eine lange vulkanische Geschichte durchlief, gefolgt von chemischen Veränderungen durch wässrige Flüssigkeiten. Die beobachteten Sedimente könnten daher Spuren alter organischer Moleküle eingeschlossen haben, dem Hauptziel der Mission.
Zu den Bordinstrumenten gehört die KameraSHERLOCund das SpektrometerPIXLspielen eine Schlüsselrolle in der mineralogischen und chemischen Analyse. Durch die Kombination von Fluoreszenz- und Röntgenbeugungstechniken ermöglichen diese Geräte die Identifizierung mineralischer Phasen im mikrometrischen Maßstab.
Die ersten Ergebnisse zeigten das Vorhandensein von Eisenoxiden, die für die charakteristische rote Farbe des Planeten verantwortlich sind. Die Bodenporosität, gemessen anhand von Schlagschatten und Lichtstreuung, weist auf eine durchschnittliche Dichte von ungefähr \(\rho \ca. 2,7\ g/cm^3\) hin, vergleichbar mit der von terrestrischen Basalten.
Diese Beobachtungen stützen die Hypothese, dass der Jezero-Krater einst einen See beherbergte. Die in den Deltaklippen sichtbaren Sedimentschichten deuten auf aufeinanderfolgende Ablagerungen hin, die wahrscheinlich durch intermittierende Strömungen entstanden sind. Dies unterstützt die Modelle vonJohn Grotzinger(1960-) und sein Team, wonach der Mars während des Noachiums vor etwa 3,8 Milliarden Jahren eine feuchte Phase erlebte.
Die in den Panoramabildern beobachteten Albedo-Variationen deuten auch auf Unterschiede in der Korngröße und Oxidation hin und spiegeln die uralte chemische Aktivität zwischen dem Wasser und den Gesteinen wider. Diese Hinweise befeuern die Suche nach Biosignaturen, also nach Strukturen oder Molekülen, die auf früheres Leben hinweisen könnten.
Die Rückkehr der entnommenen Proben zur ErdeAusdauerstellt eines der ehrgeizigsten Unterfangen in der Geschichte der Weltraumforschung dar. GetauftMSRDieses internationale Programm wird gemeinsam von der geleitetNASAund dieESA. Ziel ist es, erstmals authentische Fragmente von Marsboden und -gestein zurückzubringen, um sie mit den präzisesten terrestrischen Technologien zu analysieren.
Der Plan vonMars-Probenrückgabebasiert auf einer komplexen Architektur in drei Hauptsegmenten:
Im Orbit befindet sich eine Fangsonde namensERO, entwickelt von der ESA, wird die Kapsel mit den Proben abfangen, bevor sie sie in einer kontrollierten Flugbahn zur Erde zurückbringt. Der gesamte Prozess erfordert höchste Präzision: Startfenster, Orbitalsynchronisation und die Mechanik des interplanetaren Transfers müssen auf den Millimeter genau berechnet werden.
Die Rückkehr außerirdischer Materie wirft Fragen aufPlanetenschutz. Die Proben werden in einer doppelten hermetischen Kapsel eingeschlossen, um jegliche Kontamination sowohl auf dem Mars als auch auf der Erde zu vermeiden. Bei ihrer Ankunft auf der Erde, geplant um2033, werden sie in ein hochsicheres Labor überführt, das mit jenen vergleichbar ist, die für biologische Viren der Stufe 4 verwendet werden.
Jede Probe wird in mehreren Schritten analysiert: radiometrische Datierung, Isotopenstudie (\(^{87}\text{Sr}/^{86}\text{Sr}\), \(^{18}\text{O}/^{16}\text{O}\)), Massenspektrometrie und Elektronenmikroskopie. Mithilfe dieser Messungen lässt sich beurteilen, ob bestimmte Gesteine durch Wasser verändert wurden oder ob Mineralstrukturen biologisch plausible Morphologien aufweisen.
Institutionen auf der ganzen Welt, wie zJPL, DERCNESund dieESA, beteiligen Sie sich an der Gestaltung des Rückgabesystems. Ingenieure greifen auf Erfahrungen aus früheren Missionen zurück, zOSIRIS-RExUndHayabusa2, der über Proben von Asteroiden berichtete. Diese internationale Zusammenarbeit veranschaulicht die neue Ära der Roboterforschung: die Konvergenz von Planetenwissenschaft, Orbitaltechnik und Astrobiologie.
Die Marskerne von Perseverance stellen wertvolle geologische Archive dar. Durch die Untersuchung ihrer mikroskopischen Strukturen und Isotopenzusammensetzung hoffen die Forscher, die Entwicklung des Marsklimas zu rekonstruieren und festzustellen, ob der Planet bewohnbar war. Mögliche Spuren organischer Materie oder fossiler Biosignaturen könnten unser Verständnis vom Leben im Sonnensystem revolutionieren.
Hinweis: :
Das ProgrammMars-Probenrückgabewurde entwickelt, um das Risiko einer Kreuzkontamination zu minimieren: dieMars-Aufstiegsfahrzeugwird vor dem Start auf dem Mars versiegelt und die Rückkehrkapsel wird niemals geöffnet, bevor sie unter absoluter Eindämmung ein spezielles Labor erreicht.
| Ereignis | Geplantes Jahr | Hauptdarsteller | Kommentar |
|---|---|---|---|
| Start des Sample Retrieval Landers | 2028 | NASA | Transport des Sammelrovers und der MAV-Rakete |
| Sammlung und Transfer von Probenröhrchen | 2029 | Beispiel Fetch Rover | Rückgewinnung der von Perseverance hinterlegten Proben |
| Starten Sie in die Marsumlaufbahn | 2030 | Mars-Aufstiegsfahrzeug | Von der Marsoberfläche starten und in die Umlaufbahn bringen |
| Orbitale Erfassung und Rückkehr zur Erde | 2031 | Earth Return Orbiter (ESA) | Interplanetarer Transport zur Erde |
| Eintritt in die Erdatmosphäre und Erholung | 2033 | NASA/ESA | Sichere Landung in einer speziellen Sicherheitszone |
Quelle :NASA-Mars-ProbenrückgabeUndESA-Explorationsportal.
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