Gesundheit: Fernreisen für Roboter

„Flüge zum Mars sind eine riskante Angelegenheit", sagt Willy Benz, Planetenforscher an der Universität Bern. Von zehn Raumsonden, die seit Mitte der 70er Jahre zum roten Planeten aufbrachen, erreichten nur vier das Ziel. Die anderen kamen von der Bahn ab, explodierten im Weltall oder verglühten in der Marsatmosphäre.

In den kommenden Wochen machen sich gleich drei Sonden auf den Weg zu unserem Nachbarplaneten: Am 5. und am 25. Juni schickt die amerikanische Weltraumbehörde Nasa zwei Roboterfahrzeuge zum Mars. Und vorweg, am 2. Juni, schießt die europäische Raumfahrtagentur Esa ihren „Mars Express“ ins All. Mit an Bord: das kleine, unbewegliche Landegerät „Beagle“.

Die Europäer gehen bei der geplanten Landung auf dem Mars ein hohes Risiko ein: „Beagle“ besitzt im Gegensatz zu den Nasa-Sonden keine Bremsraketen und wird nur durch einen Fallschirm und große Luftkissen abgebremst. Und auch wenn die schwierige Landung gelingt – der Ausgang der anspruchsvollen biologischen Experimente ist höchst ungewiss. Denn die Suche nach Leben ist schwierig, wie schon die Ergebnisse der amerikanischen „Viking-Sonden“ Mitte der 70er Jahre gezeigt haben.

Ein Fall für den Maulwurf

Die ausgetüftelten Experimente an Bord dieser Sonden waren für die Forscher eher verwirrend denn erhellend. Damals konnten keinerlei organische Stoffe im Marsboden nachgewiesen werden. Trotzdem lieferte ein Experiment mit radioaktiv markierten Stoffen Anzeichen für den Ablauf eines biologischen Stoffwechsels. Dabei ist die Existenz selbst primitiver Lebensformen wie Bakterien direkt auf der Oberfläche des Mars nach heutigen Erkenntnissen unwahrscheinlich. Der Marsboden ist nahezu ungeschützt der sterilisierenden ultravioletten Strahlung der Sonne ausgesetzt.

„Beagle“ hat deshalb einen Greifarm mit Bohrer an Bord. Mit diesem Maulwurf lassen sich Bodenproben aus bis zu anderthalb Metern Tiefe hervorholen. Zudem ist „Beagle“ mit einem Mikroskop ausgestattet, das stark genug ist, Bakterien zu erkennen.

Die europäischen Marsforscher bemühen sich allerdings, die Erwartungen an die biologischen Experimente zu dämpfen. „Die Chancen auf ein positives Ergebnis sind eher gering", meint Benz. Für ihn ist das Biolabor des Landers lediglich der Joker einer wissenschaftlich anspruchsvollen Mission. Sie soll vor allem ein möglichst vollständiges Klimamodell des roten Planeten liefern. Und mit einem Radargerät wollen die Planetenwissenschaftler mögliche Wasservorkommen bis in mehrere Kilometer Tiefe aufspüren.

Die Amerikaner verzichten bereits seit längerem auf den Versuch, direkt nachzuweisen, ob der Mars einmal belebt war. Sie gehen in kleinen Schritten vor. Etliche amerikanische Raumsonden haben den roten Planeten bereits kartografiert. Und auch die beiden Marsfahrzeuge, die nun auf dem Planeten landen, sollen die chemische und mineralogische Beschaffenheit seiner Oberfläche erkunden und nach oberflächennahem Wasser fahnden. Die Entdeckung von Marslebewesen wäre für die Nasa allenfalls der krönende Schlusspunkt. Zunächst gilt es, jene Plätze zu lokalisieren, die die besten Chancen bieten, Lebensspuren zu finden.

Viele Indizien, wie ausgetrocknete Flussläufe und Küstenlinien einstiger Seen, deuten darauf hin, dass Wasser den Mars einst bedeckte. Allerdings beginnen die heute staubtrockenen Flussläufe scheinbar oft im Nichts und enden ebenso abrupt wieder. Erst kürzlich ist es Nasa-Forschern mit Hilfe der 1997 gestarteten Raumsonde „Global Surveyor“ gelungen zu zeigen, dass die Flüsse einst durch große, flache Seen miteinander verbunden waren. Sie bilden nach Ansicht der Wissenschaftler ein verzweigtes Wassernetz, ähnlich den Großen Seen und ihren Verbindungsflüssen in Nordamerika.

„Unklar bleibt allerdings auch weiterhin, wie lange und unter welchen klimatischen Bedingungen diese Wassersysteme existiert haben", sagt Nasa-Forscher Marc Kramer. Eine Antwort darauf sollen weitere Untersuchungen der Sedimentablagerungen in den ausgetrockneten Seen liefern. Jedenfalls scheint der Mars in seiner Frühzeit eine wasserreiche Welt gewesen zu sein.

Vor rund 3,5 Milliarden Jahren scheint sich dann das Klima auf dem Planeten radikal geändert zu haben. „Innerhalb von nur 100 Millionen Jahren sanken sowohl der Luftdruck als auch die Temperaturen rapide“, erläutert Agustin Chicarro, der wissenschaftliche Leiter der „Mars-Express“-Mission. Das Wasser verschwand, aus dem warmen und feuchten Mars wurde die kalte, staubtrockene Welt, die wir heute kennen. „Warum das passiert ist, weiß niemand, sagt Chicarro. Unklar ist auch, wohin das viele Wasser verschwunden ist. Ist es den Weltraum verdampft? Oder steckt es noch tief im Marsboden? „Wenn es sich noch unter der Oberfläche befindet, dann kann es höchstens einige Kilometer weit abgesunken sein", meint Esa-Forscher Marcello Coradini. Vielleicht liefert die Radarantenne des „Mars Express“ schon bald die Antwort auf die Frage nach dem Verbleib des Marswassers.

Auch die beiden amerikanischen Rover sollen dazu beitragen, Klarheit über die Vergangenheit des Mars und über das verschwundene Wasser zu schaffen. Wie „Beagle“ werden die beiden Marsroboter in Regionen abgesetzt, in denen es in der Vergangenheit offenbar flüssiges Wasser gegeben hat. 90 Tage lang können die autonomen Mini-Fahrzeuge die Umgebung ihrer Landeplätze im Umkreis von bis zu einem Kilometer mit Kameras und Mikroskopen erkunden.

Mit dem Schleifgerät unterwegs

Ein kleines Schleifgerät soll die oberen Schichten von Felsbrocken entfernen. Von besonderem Interesse für die Marsforscher sind dabei eisenhaltige Mineralien, da Eisen besonders stark mit Wasser reagiert. Ist der rote Marsboden in einer vergangenen Epoche entstanden, als das Marsklima wärmer und feuchter war?

Zumindest an den Polen des eiskalten Mars gibt es noch heute große Mengen gefrorenes Wasser im Boden. Andererseits zeigen Bilder der Planetenoberfläche an vielen steilen Abhängen Abflussrinnen. Sie deuten auf die Existenz von flüssigem Wasser an oder nahe der Oberfläche des roten Planeten in der jüngsten Vergangenheit hin.

In solchen ökologischen Nischen könnten Mikroorganismen aus der Frühzeit des Mars womöglich bis heute überdauert haben. „Das Auftreten von flüssigem Wasser in jüngster Vergangenheit könnte tatsächlich geeignete Bedingungen für Lebensformen geschaffen haben", meint der Planetenforscher Philip Christensen von der Arizona State University. Wenn die drei Marsroboter heil ankommen, werden wir mehr erfahren.