Hallo, Mars: Projekt ExoMars in den Startlöchern

Alle sind heiß auf den kalten Planeten. Die Temperaturen auf dem Mars liegen meist bei weit unter null, dennoch versuchen Forscher, herauszufinden, ob es Leben auf dem Mars gab, gibt – oder es in Hinkunft möglich wäre.

Heute ist es wieder so weit. Im kasachischen Weltraumbahnhof Baikonur startet eine Proton-Rakete. Mit an Bord: die Raumsonde "Trace Gas Orbiter" (TGO) und das Landemodul "Schiaparelli", das eine Testlandung auf dem Mars durchführen soll. Es ist der erste Teil der "ExoMars"-Mission, ein Projekt der Europäischen Weltraumorganisation (European Space Agency, ESA) und der russischen Raumfahrtagentur Roskosmos. Bei all dem geht es um die Frage: Gibt oder gab es Leben auf dem Mars?

Dazu soll die Sonde Spurengase in der Atmosphäre finden, die von Lebewesen stammen können. Zudem wird sie das Landemodul abstoßen, damit es sanft auf dem Mars-Boden landet. Eine spannende Herausforderung, findet Günter Kargl vom Institut für Weltraumforschung in Graz: "Europa muss zeigen, dass es die Technologie für solche Landemanöver beherrscht." Dies gelang bisher nur der US-Raumfahrtagentur NASA (National Aeronautics and Space Administration). Schafft auch die ESA diesen Schritt, wird 2018 ein Bodenfahrzeug nachgeschickt – mit Technologie aus Österreich.

Raumfahrtmissionen sind heikel, mehr als die Hälfte der Expeditionen zum Mars sind bis jetzt gescheitert. Zuletzt "Beagle 2" – die Sonde schaffte es zwar auf die Mars-Oberfläche, dann aber gab es Probleme. Sie wurde Jahre später mit halb ausgeklappten Solarpanelen auf Bildern entdeckt.

Startschwierigkeiten

Auch die aktuelle ExoMars-Mission hatte anfangs Schwierigkeiten, erklärt Pascale Ehrenfreund, Chefin des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR), das an der Mission beteiligt ist. "Es bedarf komplizierter Bahnberechnungen und Flugverfahren, um den Mars zu erreichen. Wir müssen für den Start eine günstige Planetenkonstellation abwarten, um die kürzeste Flugbahn zu bekommen, damit wir so viel Nutzlast wie möglich zum Mars bringen können."

Eine weitere Mission zum Roten Planeten, die für 2016 geplant war, musste aus solchen Gründen auf 2018 verschoben werden. Wegen eines Lecks in der Druckhülle des Seismometers konnten Forscher die Tests vor Start nicht rechtzeitig abschließen. "Die notwendigen Überprüfungen sind sehr aufwendig und die Zeitdauer dafür kann nicht beschleunigt werden. Hier gilt oberste Sorgfalt und im Extremfall wird der Start verschoben. Der nächste Pannendienst ist immerhin mehrere hundert Millionen Kilometer entfernt", sagt Günter Kargl vom IWF, der an der Mission mitarbeitet.

Wie ihr Name "InSight" (Einsicht) verrät, soll sie in das Innere des Planeten sehen. Das IWF Graz arbeitet bei einem Instrument mit – dem "Maulwurf HP3": ein Nagel mit Hammer, der sich drei bis fünf Meter in den Marsboden gräbt, um die Temperatur zu messen. Mit den Daten können Forscher herausfinden, wie der Planet aufgebaut ist. Warum sich der Mars gut als Vergleich eignet? Kargl: "Venus ist viel zu unwirtlich, um Langzeitmessungen zu machen, obwohl sie im Grunde viel erdähnlicher als Mars ist. Merkur ist schwer zu erreichen, zu heiß für lange Oberflächenmessungen und der am wenigsten erdähnliche der terrestrischen Planeten."

Funkstille

Dass nicht immer alles nach Plan läuft, zeigte sich auch bei der Rosetta-Mission: Zwar gelang der ESA erstmals die Landung auf einem Kometen. Seit Juli 2015 herrscht aber Funkstille. Der Lander "Philae" meldet sich nicht mehr. Das DLR-Team geht davon aus, dass einer der Empfänger und einer der Sender auf "Philae" ausgefallen sind. Ein zweiter Sender scheint nicht mehr fehlerfrei zu funktionieren. Dies erklärt, warum die Kontakte nur unregelmäßig und relativ selten zustande kamen, erklärt Astrobiologin Ehrenfreund.

Dennoch ist sie vom Erfolg der Mission überzeugt. "Auch wenn nicht alle Experimente exakt so durchgeführt werden konnten, wie geplant. Zum ersten Mal sind wir auf einem Kometenkern gelandet – Fotos wurden aufgenommen, unmittelbar über und auf der Kometenoberfläche, thermische Messungen direkt vor Ort wurden durchgeführt."

Und – Überraschendes entdeckt: etwa die Krater und Überhänge an der Kometenoberfläche, die durch Ausgase entstanden sind. Oder sanddünenähnliche Strukturen und schroffe Felsen. Auch organische Moleküle konnten identifiziert werden. Genug Material, das noch Generationen von Wissenschaftlern beschäftigen wird. Sie erhoffen sich weitere Bilder und Daten, ehe die Mission im September 2016 zu Ende geht. "Die Landung der Rosetta-Sonde auf der Kometenoberfläche ist ein geplanter Absturz. Dem werden exakte Bahnmanöver vorausgehen, bei denen die Instrumente an Bord des Orbiters weitere Daten sammeln und zur Erde übertragen werden", sagt Pascale Ehrenfreund.

Während sich Forscher und Ingenieure in Europa auf Rosettas Absturz und die Mission zum Mars vorbereiten, fiebern US-Kollegen einem anderen Höhepunkt entgegen: Die NASA-Sonde Juno soll dem Jupiter 2016 so nahe kommen wie kein anderes Raumfahrzeug zuvor. Eine weitere Sonde namens "OsirisRex" soll einen Asteroiden erkunden, der uns 2182 gefährlich werden könnte (siehe Grafik).

Neben etablierten Organisationen spielen 2016 auch Newcomer mit. Zum Beispiel die Indische Raumfahrtbehörde. Sie startet demnächst die Mondmission Chandrayaan-2. "Die Inder gelten als aufstrebend und sind derzeit erfolgreicher als ihre Kollegen aus Japan und China", sagt Experte Kargl.

Dass sich politische Krisen nicht auf die Zusammenarbeit im All auswirken, zeigt die aktuelle ExoMars-Mission zwischen Europäischer und Russischer Raumfahrtagentur. "Auch während des Kalten Kriegs gab es keine Probleme. Damals gelang den Österreichern sogar mithilfe der Russen der Einstieg in die Weltraumforschung."