Montag, 01.03.2021
 
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Mikroben auf dem MarsLebt da was?

Der Mars gilt als vielversprechender Kandidat für Leben außerhalb unseres Mutterplaneten. Gelingt es, dort biologische Formen nachzuweisen, wäre das höchst aufschlussreich. Aber eine Marsmission birgt auch erhebliche Risiken. Wie nähert man sich Außerirdischen, ohne sie mit Erdmikroben zu kontaminieren?

Von Karl Urban

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3.6.2020 - Kennedy Space Center, Florida, USA - Wissenschaftler bestücken den Marsrover Perseverance mit Röhrchen, die später auf der Marsoberfläche die Bodenproben aufnehen sollen (www.imago-images.de/NASA)
Auch beim Bau des Marsrovers Perseverance mussten die Ingenieure eine Kontamination mit irdischen Mikroben verhindern. (www.imago-images.de/NASA)
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Am 18. Februar ist es so weit. Es ist wieder Roverzeit auf dem Mars. Ein gewaltiger Hitzeschild. Ein Überschallfallschirm, groß wie ein Einfamilienhaus. Und am Ende ein "Sky Crane". An einem Seil lässt die schwebende Plattform vollautomatisch ein Fahrzeug hinab. "Perseverance" landet in der Nähe eines uralten Flussbetts. Hier wird der Rover Proben nehmen und für den Rücktransport zur Erde verpacken. Angenommen wir finden darin Spuren von Leben: Sind das dann wirklich Außerirdische?

Die Erde hat alles, was das Leben braucht. Ozeane, fruchtbares Land, eine Atmosphäre mit Sauerstoff. Geformt haben den Blauen Planeten erst Mikroben, später Pflanzen und Tiere. Doch wo kam das Leben her?

Wissenslücke beim Ursprung des Lebens

Die Theorie besagt: Irgendwann, vor vier Milliarden Jahren, auf der sturmumpeitschten, von Vulkanausbrüchen verpesteten, unbelebten Erde passierte es: vielleicht in einer Pfütze, vielleicht auch im porösen Gestein einer heißen Tiefseequelle. Niemand weiß das genau. Auch Fred Goesmann nicht, Forscher am Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung in Göttingen.

"Das ist ja eigentlich erkenntnistheoretisch entsetzlich, wie dumm wir noch sind in Bezug auf das Leben, verglichen mit dem ganzen Rest. Also was Physik und Chemie angeht, sind wir sehr viel weiter. Da kennen wir das Universum. Aber in Bezug auf Leben sind wir noch so richtig schön auf unserer einsamen kleinen Insel."

Buzz Aldrin und Neil Armstrong stehen in Raumanzügen auf der Mondoberfläche, zwischen ihnen die  Flagge der USA. (imago images / UPI Photo)Die Astronauten Buzz Aldrin und Neil Armstrong hissen während der Apollo-11-Mission die US-Flagge auf der Mondoberfläche (imago images / UPI Photo)

Erster Ausflug mit Mikrobenrisiko - die Mondlandung

"Houston, the eagle has landed." Im Juli 1969 bricht die Menschheit erstmals auf, diese Insel zu verlassen. Neil Armstrong und Buzz Aldrin stellen eine Flagge auf. Sie bohren ins Gestein, sammeln Mondstaub ein und verladen alles in ihrer Raumkapsel, bevor sie selbst einsteigen und ihre Raumanzüge ausziehen. Mondstaub färbt ihre Gesichter rußschwarz, auch ihre Hände sind voll davon.

Zu diesem Zeitpunkt weiß niemand, ob in dem Staub lunare Bakterien oder krankmachende Viren stecken. Um jeden Preis soll verhindert werden, dass Keime aus dem All auf die Erde gelangen. Im Eiltempo hat man in Houston eigens ein Labor gebaut, das Mondproben und die Astronauten aufnehmen soll. Das Gebäude ähnelt einem S4-Labor für Biowaffen, mit mehreren Schleusen und höchster Sicherheitsstufe. Für den Astrobiologen Andrew Schuerger von der University of Florida war diese Vorsicht aus damaliger Sicht auch angebracht.

"Wir hatten keine Informationen darüber, ob sich Leben im interplanetaren Raum behaupten kann. Die Quarantäne für die Apollo-Astronauten war wohl als weiteres Level an Sicherheit gedacht."

Doch nach Houston müssen die möglicherweise kontaminierten Astronauten erst einmal kommen. Die Mobile Quarantäneeinheit ist ein hermetisch abgeschlossener Edelstahlcontainer, ausgestattet mit Esszimmer, Schlafkoje und einer Küche. Alles in allem sind drei Wochen strenge Quarantäne vorgesehen.

Der dritte Astronaut der Apollo 11-Mission steigt am 24. Juli 1969 aus der "Columbia", die auf dem Pazifik gewassert ist. Alle tragen spezielle Anzüge.    (NASA)Vom Kontaminations-Risiko her absolut keine gute Idee - die Landekapsel von Apollo 11 wird schon auf dem Wasser geöffnet (NASA)

Hygienekonzept war ein Desaster

Der erste Flug von Menschen zum Mond und wieder zurück ist ein historischer Erfolg – dessen Hygienekonzept aber ein Desaster. Die frisch im Pazifik gewasserten Mondfahrer werden nicht wie geplant in ihrer noch verschlossenen Kapsel an Deck des Flugzeugträgers gehievt. Die Luke wird schon von Tauchern geöffnet, als die Kapsel noch im Pazifik treibt. Wären in der Kapsel tödliche Mondkeime gewesen – jetzt wären sie in die feuchtwarme Pazifikluft entwichen.

Die Astronauten erreichen in Schutzanzügen die Mobile Quarantäneeinheit. Wenige Stunden nach Beginn ihrer Isolation stehen sie US-Präsident Richard Nixon Rede und Antwort, der sich selbst auf dem Flugzeugträger aufhält – er spricht durch eine Glasscheibe zu ihnen: "Neil, Buzz and Mike, ihr sollt wissen, dass ich der glücklichste Mann auf der Welt bin."

Was niemand an Bord weiß, ist das, was Buzz Aldrin später als Waterloo-Moment für die NASA-Techniker bezeichnen wird. In der winzigen Küche gehen schon bald nach dem Transport zum Festland Ameisen ein und aus. Völlig abgeschlossen war die Mobile Quarantäneeinheit also gar nicht. Dass die Mondfahrer keine tödlichen Keime eingeschleppt haben, verdanken sie einem glücklichen Umstand: Der Mond ist unbewohnt. Andrew Schuerger:

"Die Sonne wird auf dem Mond nicht abgeschwächt, weil es keine Atmosphäre gibt. Die äußerste Schicht der Mondoberfläche kann 140 Grad Celsius heiß werden, wenn die Sonne am höchsten steht. Bei dieser Temperatur sterilisieren Bakterien innerhalb weniger Stunden."

Am 15. August 1976 wurde diese Aufnahme der Oberfläche des roten Planeten Mars von der Raumsonde "Viking" aufgenommen. Vorne links an einem Ausleger eine Magnet-Bürste, rechts der Behälter eines meteorologischen Instruments, das kurz nach der Landung in Betrieb genommen wurde. (picture-alliance / dpa)Blick aus der Raumsonde "Viking" auf den Marsboden (picture-alliance / dpa)

Der Mond ist "tot" - aber der Mars?

Alles, was wir heute über den Anfang des Lebens wissen, sind Bruchstücke. Uralte Gesteine auf der Erde, die vielleicht Antworten hätten liefern können, haben Wind, Wetter und die ständigen Bewegungen der Plattentektonik längst zerstört. Der Mond kann zur Frage des Lebens nichts beitragen. Auf dem Mars aber sieht das ganz anders aus. Vor 60 Jahren rückt der Planet in die Reichweite der Raumfahrt. Er wird aus dem Orbit vermessen. 1976 dann setzen mit Viking 1 und Viking 2 erstmals NASA-Lander auf der Oberfläche auf. Die Wissenschaftler rechnen geradezu damit, Leben aufzuspüren. Wenn auch nicht höhere Pflanzen und Tiere, so doch zumindest winzige Bakterien oder Pilze. Fred Goesmann:

"Ich würde auch bestreiten, dass die Leute, die Viking gebaut haben, naiv waren. Also aus ihrem Kenntnisstand heraus haben die fantastische Instrumente gebaut, wirklich."

Drei der Experimente liefern sofort negative Ergebnisse. Das vierte durchtränkt den Marsstaub mit einer Nährlösung, die mit radioaktivem Kohlenstoff-14 markiert ist. Und tatsächlich sieht es erst so aus, als hätten Mikroben im Marsstaub die Nährstoffe verdaut. Später erscheint eine andere Deutung viel wahrscheinlicher:

"Dann gab es so Gemeinheiten, die man erst Jahrzehnte später herausgefunden hat. Verdammt nochmal, da gibt es Perchlorate." Ein Salz im Marsstaub, das brodelnd die Nährlösung zersetzt. "Ja toll, das wusste man vorher wirklich nicht."

Suche nach Mikroben zunächst vertagt

Nach Viking stellt die NASA die Suche nach Mikroben erst einmal ein. Spirit und Opportunity, zwei Rover, die ab 2004 trockene und kalte Marsebenen durchstreifen, sollen lediglich die Bewohnbarkeit untersuchen. Ganz ähnlich das Ziel von Curiosity, dem Rover, der 2012 in einem riesigen Krater abgesetzt wird, mit Fallschirm und einem Sky Crane. Die Ergebnisse lauten einhellig: Ja, es gab vor vier Milliarden Jahren Bäche und Seen. Aber ob in dem Sediment heute noch etwas lebt: keiner der Rover hat versucht, das herauszufinden. Warum eigentlich nicht?

"Ich gebrauche das Wort vorsichtig. Wir haben für unser eigenes Leben eine Verantwortung. Der erste Kontakt passiert nur ein einziges Mal. Das ist wie das erste Date, man kann das kein zweites Mal machen. Und ich denke, wir müssen das sehr vorsichtig durchdenken. Vielleicht haben wir sogar schon einmal problematische Erdorganismen auf den Mars getragen, weil wir keine Sonde völlig steril starten können."

Richtlinien zum Planetaren Schutz

Das sagte Lisa Pratt kürzlich dem Podcast Planetary Radio über eine Maxime, die die NASA seit dem Mondprogramm verfolgt. Auch Pratt ist Astrobiologin – bei der NASA ist sie für Planetaren Schutz zuständig. Ihr Pendant bei der ESA ist Gerhard Kminek: "Die Planetary Protection-Richtlinien, die schlussendlich auf dem Weltraumvertrag der Vereinten Nationen basieren, sind keine Umweltrichtlinien."

Es ist allerdings auch mehr als nur eine Absichtserklärung. Der Weltraumvertrag ist rechtlich bindend, ratifiziert von 110 Staaten. Er ist also fast schon Gesetz. Das einzige Gesetz, das auf Mond, Mars und allen anderen Himmelskörpern außerhalb der Erde gilt. Und es enthält zwei simple Prinzipien.

Nummer 1: Niemand soll Keime von einem anderen Himmelskörper auf der Erde freisetzen.

Und Prinzip Nummer 2: Niemand soll irdische Keime auf einen anderen Himmelskörper einschleppen, wenn das später die Suche nach Leben beeinträchtigen könnte.

Rückblickend wurden auf dem Mond beide Prinzipien erfüllt. Weil er tot war und es auch in Zukunft bleiben dürfte. Das sieht auf dem Mars ganz anders aus.

29.5.2019: Die Aufnahme aus der Hi-RISE-Kamera im "Mars Reconnaissance Orbiter" MRO zeigt eine Lawine an einem Felsenkliff auf dem Mars (www.imago-images.de/NASA)"Erdrutsch" auf dem Mars - die Oberfläche ist in vielen "speziellen Gebieten" sehr instabil (www.imago-images.de/NASA)

Bedingungen auf Mars zwingen zur Vorsicht

Mehr denn je glauben Forscher, dass die Bedingungen auf unserem Nachbarplaneten mit Leben vereinbar sind. Andrew Schuerger:

"Wegen seiner dünnen Atmosphäre. Die Wahrscheinlichkeit, ihn zu kontaminieren, ist einfach viel größer, weil alles durch die global zirkulierenden Winde verteilt wird. Und dann gibt es Orte auf dem Mars, wo es recht sicher hydratisiertes Wasser gibt."

All das macht den Mars für die Suche nach außerirdischem Leben interessant. Und zwingt gleichzeitig zu äußerster Vorsicht vor der Einreise. Andrew Schuerger untersucht im Namen der NASA die Überlebensfähigkeit auf Raumsonden, die auf der Erde montiert werden. Für die europäischen Marssonden macht das Christine Moissl-Eichinger von der Medizinischen Universität Graz: "Bevor man den Reinraum betritt, muss man sich speziell umziehen. Das geht auch bis in die Unterwäsche."

Raumsonden, die heute zum Roten Planeten aufbrechen, durchlaufen eine peinlich genaue Prozedur. Manche werden in einem Zelt zusammengeschraubt, das in einem Reinraum steht. Ein Reinraum in einem Reinraum. Gerhard Kminek:

"Wenn ich ein Partikel habe, habe ich ein Partikel. Das ist heute da, und wenn ich nichts dagegen mache, ist es morgen und übermorgen und in zwei Wochen noch da. Wenn ich eine biologische Kontamination habe, kann auch aus einem Partikel mehr werden."

Vorsichtsmaßnahmen sind kostenaufwendig

Raumsonden werden heute nicht mehr komplett bis zur Sterilität gebacken wie in den Anfangstagen der Raumfahrt – denn ihre Elektronik würde Schaden nehmen. Moissl-Eichinger: "Ich muss mir also bei jedem einzelnen Gerät, bei jedem einzelnen Bauteil überlegen: Ich mache es vorher steril, wie es geht. Ich kann die Teile entweder mit Alkohol behandeln oder bestrahlen oder mit sämtlichen verschiedenen Methoden und baue das dann so sauber wie möglich zusammen."

Gerhard Kminek: "Die Kosten für eine typische Marsmission, die zusätzlich durch die Planetary Protection-Regeln entstehen, liegen im Bereich eines kleinen Instruments."

Fred Goesmann: "Ich glaube, alle paar Tage werden da Proben genommen, ob da irgendetwas wächst oder keimt. Es ist ein irrer Aufwand."

Die Ironie der Marsforschung: Umso näher Rover möglichen Biotopen auf dem Mars kommen sollen, umso aufwändiger und teurer wird die Prozedur auf der Erde. Und manchmal reicht noch nicht einmal die beste Desinfektion aus.

"Spezielle Regionen" auf dem Mars

"Also diese Special Regions, dieses Konzept." Spezielle Regionen, ein Lieblingsthema für den Planetary Protection Officer Gerhard Kminek. "Dieses Konzept ist etabliert worden, als man vor einigen Jahren festgestellt hat, dass es auf dem Mars Bereiche gibt, wo man eine Evidenz sieht, dass modernes Wasser noch aktiv ist."

Es geht um Regionen auf der Marsoberfläche, die sich innerhalb weniger Jahre wieder und wieder verändern. An Gebirgsrändern, Vulkanen und an Kraterhängen. Es bilden sich dunkle Striemen, die aus dem Nichts zu kommen scheinen. Ein ganzer Hangabschnitt ist plötzlich verfärbt. Warum?

Der Druck der Marsatmosphäre liegt gerade bei einem Tausendstel des irdischen Luftdrucks und die Temperatur fast immer unter dem Gefrierpunkt. Die wichtigste Bedingung für Leben, sprudelndes, flüssiges Wasser, ist auf der Oberfläche nicht erfüllt. Doch an den dunkel verfärbten Hängen könnte Salz wie ein Frostschutzmittel wirken – und Wasser flüssig halten. Deswegen ist dort mittlerweile das Landen von Raumsonden streng verboten.

"Bei der Auswahl des Landegebiets jeder Sonde ist das wesentlich, weil ja immer die Chance besteht, dass die Landung nicht glückt."

In der Marslandschaft steht ein futuristisch anmutendes Gefährt. (Getty Images NASA / JPL-Caltech / MSSS)Selbstportrait des Mars-Rovers "Curiosity" (Getty Images NASA / JPL-Caltech / MSSS)

Würden Erdmikroben im Marsstaub überleben?

2015 zeigte sich eine solche dunkle Hangrutschzone in der Nähe des NASA-Rovers Curiosity. Eigentlich eine ideale Gelegenheit, das wohl vielversprechendste Habitat für Leben auf dem Mars zu überprüfen. Doch das passierte nicht: Die Planetary Protection der NASA verbot dem Missionsteam kurzerhand, die Zone anzufahren. Weil nicht ausgeschlossen werden konnte, dass auf Curiosity nicht doch noch Erdmikroben saßen. Dirk Schulze-Makuch von der TU Berlin:

"Die Angst ist, dass man diese Stellen mit Mikroben von der Erde kontaminieren könnte. Und dass es danach mit einer Mission wirklich schwierig werden würde. Jedenfalls, wenn diese Mission dann das geeignete Instrumentarium mitbringt, um sagen zu können, dass es sich um indigenes Leben auf dem Mars handelt."

Ganz so kritisch sieht es der amerikanisch-deutsche Astrobiologe aber gar nicht. Natürlich könne man nicht ausschließen, dass Curiosity noch immer einige Erdmikroben mit sich führt. Da der Rover keine Instrumente zum Nachweis von Leben besitzt, wurde er nie so gründlich sterilisiert wie die Viking-Sonden. Aber warum sollten sich diese Keime ausgerechnet im Marsstaub durchsetzen können?

"Ich glaub, da ist immer ein bisschen Erdarroganz mit drin, weil wir glauben, dass die Erdorganismen besser adaptiert sind als irgendwelche indigenen Marsorganismen. Wenn es dort Marsorganismen gäbe, wären die wesentlich besser adaptiert. Das ist genauso, als würden wir zum Beispiel Affen zur Antarktis schicken und haben Angst, dass sie Pinguine vertreiben. Die Pinguine sind dort wesentlich besser adaptiert. Und die Marsorganismen wären auch wesentlich besser adaptiert als irgendwelche Erdorganismen, die dort hinkommen."

Bei der Suche nach extraterrestrischem Leben werde viel getan, ohne dass es wirklich voran geht. Das stört Schulze-Makuch. Er meint: Wenn wir Leben nachweisen wollen, sollten wir endlich dorthin fahren, wo es am wahrscheinlichsten ist.

SpaceX-CEO Elon Musk stellt am 29. Mai 2014 das bemannte Raumfahrzeug Dragon 2 vor. (picture-alliance/dpa)Wie realistisch die Pläne von Elon Musk für eine Besiedlung des Mars sind, muss sich erst noch erweisen (picture-alliance/dpa)

Die Pläne von Elon Musk könnten alles umwälzen

Außerdem könnten ein paar Erdmikroben an Bord alter Marsrover bald schon das geringste Problem sein.

"Wie bringen wir euch zum Mars? Wie bauen wir dort eine sich selbst erhaltende Stadt, die mehr ist als ein Außenposten - damit Mars ein eigenständiger Planet wird und wir eine wahre multiplanetare Spezies?"

Elon Musk, der Chef des Raketenbauers SpaceX 2016 auf dem Internationalen Astronautischen Kongress im mexikanischen Guadalajara. Musk trägt ein weißes Hemd ohne Krawatte. Er stottert, wie es seine Art ist, und doch hängt das Publikum an seinen Lippen. Auf dem Bildschirm hinter ihm erscheint das Bild eines Menschen vor einem gewaltigen Fenster. Und hinter dem Fenster geht gerade über dem Roten Planeten die Sonne auf.

SpaceX verdient derzeit Geld damit, Satelliten in den Orbit und Kapseln zur Raumstation zu starten. Doch damit will sich Elon Musk nicht begnügen. Die Menschheit soll eine multiplanetare Zivilisation werden, für den Fall, dass auf der guten alten Erde etwas schiefgeht. SpaceX arbeitet am nächsten großen Schritt.

Die Vision: Siedler auf dem Mars

Es ist eine Rakete, die die alte Mondrakete Saturn V noch in den Schatten stellt. Ein Raumschiff für den Transport von schweren Lasten und Menschen fernab der Erde. Musk will nicht einzelne Forscher zum Mars schicken, wie die NASA das eines Tages vorhat, sondern Siedler. Er will innerhalb der nächsten Jahrzehnte tausende Raketen starten und mit jeweils 200 Passagieren zum Mars befördern.

Die neuen Pläne werfen ein ungelöstes Problem auf, genauer gesagt: eine ganze Menge Probleme. Es sind 30 Billionen Mikroorganismen, auf der Haut und im Darm jedes einzelnen Menschen.

Wie können wir glauben, auf dem Mars noch einheimische Mikroben zu finden, wenn dort dauerhaft Menschen unterwegs sind?

"Naja, ähm." "Ja, Sie haben natürlich recht. Wir als Menschen haben viele Mikroben." "Das ist schwierig." "Das ist ein Riesenthema." "Wenn wirklich Astronauten auf dem Mars leben."

Backen auf der ISS: Christina Koch (r), Astronautin aus den USA, und Luca Parmitano, Astronaut aus Italien, mit einem Keks, der in der  ISS gebacken wurde.  (dpa / NASA)Die Weltraumstation ISS ist der abgelegenste Außenposten der Menschheit - aber ganz und gar nicht keimfrei (dpa / NASA)

Mikroben-Stichprobe im Weltraumlabor

Die Mikrobiologin Christine Moissl-Eichinger lässt 2017 auf der Internationalen Raumstation ein Experiment durchführen. Nicht in einem der vielen Kästen, die hinter Glas jedes Experiment sicher abschirmen. Stattdessen hat Astronaut Jack Fischer nur eines zu tun: Er soll durch die Raumstation schweben. Und putzen. "Es war hinterher nicht viel sauberer als vorher, glaube ich."

Mit sterilen Tüchern wischt er über Handläufe, Laptops, Trainingsgeräte und über den Esstisch.

"Wir sind es hier auf der Erde gewöhnt, wenn irgendetwas komisch riecht, dann wird das Fenster geöffnet und wir lüften einfach mal gut durch und alles ist fein. Das ist natürlich auf der ISS ein bisschen eingeschränkt."

Die ISS ist eine spezielle Umwelt. Die einzige, die vollständig und dauerhaft von der Erde abgekoppelt ist, sieht man von gelegentlich ankommenden Crew- und Versorgungsraumschiffen ab.

"Die Luftfeuchtigkeit ist relativ hoch. Das wissen wir, weil die Geräte funktionieren müssen und weil statische Aufladungen verhindert werden müssen. Und Feuchtigkeit ist immer gut für das Mikrobenwachstum. Und trotzdem muss alles unter Kontrolle sein, weil es könnten ja Infektionen passieren, indem sich Keime von der Oberfläche auf die Schleimhäute übertragen."

ISS ist ganz und gar nicht keimfrei

Die Putztücher landen am Ende im Labor der Grazer Mikrobiologin. Das Ergebnis ist aus der Sicht der Raumfahrer beruhigend. Keine besonders gesundheitsgefährenden Organismen. Aber keimfrei ist die ISS ganz und gar nicht.

"Corynebacterium sitzt bei Menschen auf der Haut oder auch in der Nase . Lactobacyllus, ein typischer Vaginalkeim auch, sitzt auch in der Mundhöhle. Staphylococcus haben wir sehr viel gefunden, ein typischer Hautkeim, den jeder von uns mit sich trägt. Streptococcus. Acinetobacter, ein Mikroorganismus, der unglaublich lange auf Oberflächen überdauert."

Aber was bedeutet all das für eine Umwelt auf einem anderen Planeten – und für die Suche nach Leben?

"Man muss sich überlegen, wie man damit umgeht und die Kontamination des Menschen nicht überallhin trägt und kontrollieren kann. Vor allem das ist ja das Schwierige: Wie kontrolliert man Mikroben, die wir unkontrolliert von uns geben?"

18.2.2018: Israelische Forscher simulieren in der Negev-Wüste das Leben auf dem Mars (imago stock&people/Gil Cohen Magen)Ähnlich wie bei diesem Mars-Experiment würden sich Menschen auf dem Mars nur in Raumanzügen bewegen können (imago stock&people/Gil Cohen Magen)

Kontamination zunächst durch Raumanzüge gebremst

Auf dem Mars dürfte es wohl nicht sofort zu einem Exodus eingeschleppter Mikroben in die dortige Umwelt kommen, glaubt Gerhard Kminek. Mikroben würden zunächst Stubenhocker sein: "Wir rennen auf dem Mars natürlich nicht nackig herum und schleudern da unsere Kontaminationen herum. Wir haben unsere Raumanzüge, die sehr dicht sind. Wenn sie nicht dicht wären, dann würden wir nicht überleben."

Der planetare Schutzbeauftragte der ESA sagt: Bei den Vereinten Nationen würden derzeit Richtlinien überarbeitet, um die Ankunft von Menschen vorzubereiten. Und darin säßen mittlerweile auch Vertreter von Raumfahrtfirmen. An dem Problem wird also gearbeitet.

"Unabhängig davon gibt es natürlich eine viel höhere biologische Kontamination, die eine Crew zum Mars mitnehmen würde, als wenn wir einfach eine Maschine schicken."

Rover "Rosalind Franklin" (Illustration) (Copyright ESA/ATG medialab)Der Start der ExoMars-Mission mit dem europäisch-russischen Rover "Rosalind Franklin" wurde wegen der Corona-Pandemie um zwei Jahre verschoben (Copyright ESA/ATG medialab)

Kurzes Zeitfenster bis zum Eintreffen des Menschen

Es bleibt vielleicht ein Zeitfenster von zehn Jahren, um mit Raumsonden den Mars intensiv unter die Lupe zu nehmen, bevor der Mensch eintrifft. Das Interesse ist rege: Im Februar 2021 erreichen die erste chinesische Marssonde Tianwen-1 und der Orbiter Al Amal aus den Vereinigten Arabischen Emiraten die Umlaufbahn.

Der Star unter den robotischen Neuankömmlingen dürfte allerdings Perseverance sein. Im Krater Jezero soll der NASA-Rover in einem ausgetrockneten Flussdelta Proben sammeln und in 43 Behälter verpacken. Weitere Raumsonden sollen die Behälter in einigen Jahren zur näheren Untersuchung auf die Erde bringen.

Zuvor aber wird auch "Rosalind Franklin" eintreffen: ein europäischer Rover, benannt nach der Entdeckerin der Struktur des Erbmoleküls DNA. Nach jetzigem Stand ist die Ankunft für das Jahr 2023 geplant. Erstmals seit Viking wird ein Lander wieder in der Lage sein, selbst Leben auf dem Roten Planeten aufzuspüren. Fred Goesmann vom Göttinger Max-Planck-Institut ist verantwortlich für den "Mars Organic Molecule Analyzer" an Bord. Er hofft, linksdrehende Aminosäuren zu finden. Fettsäuren, die wir aus Zellmembranen kennen. Irgendetwas, das auf lebendige oder ausgestorbene Organismen hinweist. Zu viel will er aber nicht versprechen.

"Da sind wir sehr vorsichtig und sagen: Ganz ohne eine ordnende Struktur wird die Biologie wohl nicht zurechtkommen. Einfach nur völliges Chaos reicht nicht. Deswegen die Suche nach Strukturen, nach irgendwelchen Unregelmäßigkeiten, Abweichungen von der statistischen Zusammensetzung. Das ist noch nicht wirklich der Nachweis von Leben, das ist schon richtig. Es ist ein bisschen vorsichtiger."

Nachweis von Leben wird zäher Indizienprozess

Der Nachweis von Leben auf dem Mars, wenn es denn existiert, dürfte ein zäher Indizienprozess werden. An den ersten Befunden dürfte es berechtigte Zweifel geben. Schon früher gab es Sensationsmeldungen über versteinerte Marsmikroben, die einer wissenschaftlichen Begutachtung nicht standhielten. Dazu kommt, dass die Fähigkeiten jeder Raumsonde ohnehin begrenzt sind. Goesmann:

"Das wirklich Spannende wird dieses langsame Schlauerwerden sein. Wenn man genügend Probenmaterial hat, kann man das zuerst einmal angucken. Und sich dann entscheiden, welches das angemessenste Werkzeug für so eine Art Probe ist. Das haben wir auf dem Mars ja nicht dabei. Wir haben unseren Werkzeugkasten dabei, fertig aus. Wir können zum Beispiel keinerlei Nasschemie machen. Wir können keine Aufschlüsse kochen. Das könnte man auf der Erde tun."

Was wäre, wenn es tatsächlich klappt und wir eines Tages Leben entdecken? Vermutlich wären es winzige Mikroben, die sich vor harter UV-Strahlung etliche Zentimeter tief im Staub verstecken. Wenn es diese Winzlinge wirklich gibt: Sollten wir die Besiedlungspläne dann nicht besser abblasen?

Besiedlungspläne im Zweifelsfall abblasen?

"Wir müssen zunächst alles tun, was wir in wissenschaftlicher Hinsicht können." Andrea Owe hat an der Universität Oslo die Ethik menschlichen Handelns in der extraterrestrischen Umwelt ausgelotet. "Wir müssen sicherstellen, dass wir es auf eine ethische, verantwortungsvolle Weise angehen. Natürlich sagen manche Leute, wenn wir außerirdische Mikroben finden würden, sollten wir keine Menschen dorthin schicken. Andere sagen wiederum, das spielt keine Rolle, weil es doch nur mikrobisches Leben ist."

Am Ende wäre der Fund von Leben jenseits der Erde eine wissenschaftliche Zeitenwende, vielleicht zu vergleichen mit der kopernikanischen Wende im 16. Jahrhundert, als der Mensch erkannte, dass die Sonne im Zentrum des Planetensystems steht. Wenn wir anderswo Leben entdecken, würde das wieder einmal die Erde zurechtrücken – und zahllose neue Fragen aufwerfen. Dirk Schulze-Makuch: "Ist es Leben, das mit dem Leben auf der Erde verwandt ist? Oder ist das Leben, das einen separaten Ursprung hat?"

Christine Moiss-Eichinger: "Haben wir es zum Beispiel mit virenähnlichen Mikroben zu tun? Haben wir es mit entwickelten Mikroorganismen zu tun, die speziell angepasst sind?"

Ein Blick in den genetischen Stammbaum des Lebens könnte offenbaren, dass irdische und marsianische Arten nicht nur ferne Verwandte, sondern dass jene auf dem Mars sogar älter sind. Dann wäre das Leben möglicherweise auf dem Mars entstanden und erst später mit einem Meteoriten auf die Erde gelangt.

Illustration: Auf der Marsoberfläche laufen Siedler in Raumanzügen herum, darunter auch ballspielende Kinder. Im Hintergrund eine modular aufgebaute Wohneinheit (imago stock&people/Steven Hobbs/Stocktrek Images )Zukunftsvision oder Albtraum? Marssiedler mit ihren auf dem roten Planeten geborenen Kindern (imago stock&people/Steven Hobbs/Stocktrek Images )

Backup der irdischen Biosphäre auf dem Mars?

Für Elon Musk spielen all diese Überlegungen keine Rolle. Er plant die Besiedlung des Mars aus der Sicht eines Erdlings, der Neuland erschließen will. Andrea Owe:

"Wenn es um unsere Beweggründe geht, wird es sehr interessant. Wenn wir sagen, wir wollen nicht nur ein Backup für die Menschheit, sondern für die Biosphäre, also für die große Geschichte des Lebens auf der Erde, deren Teil wir ja sind, dann wäre das ein ziemlich guter Grund für die Besiedlung des Mars. Ob das auch das Motiv von Elon Musk ist, wissen wir natürlich nicht."

Wo sich unsere mikrobischen Untermieter niederlassen, wenn Menschen den Mars bewohnen, bleibt abzuwarten. Manche Forscher sagen voraus, dass sie so wie wir kaum außerhalb der menschlichen Habitate überleben würden. Andrew Schuerger kann sich aber auch ein anderes Szenario vorstellen.

"Wir kennen Orte auf dem Mars, an denen gibt es Permafrost, und das nur zehn Zentimeter tief. Wenn wir anfangen würden, da hineinzugraben, um das Wasser zu gewinnen, und wenn wir dabei auch mitgebrachte Mikroorganismen aufwirbeln würden, die sich dann in einem Staubsturm global verteilen, dann könnten die auch in biologische Nischen gelangen, die wir noch nicht einmal erforscht haben. Es besteht auf dem Mars ein großes Risiko, dass eine Kontamination einer menschlichen Kolonie oder Basis global verteilt wird."

Kolonisation ist biologisches Urprinzip

Wenn der Mensch den Mars besiedelt, wird er ihn verändern. Wir bringen nicht nur unsere Haut- und Darmflora mit. Wir müssten Nahrungsmittel anbauen. Und manche wollen den Roten Planeten sogar verwandeln, sein Klima erwärmen, damit langfristig irdische Arten auf ihm gedeihen. Aber können wir das überhaupt? Und wer sagt uns, dass sich die Marsumwelt auch in unserem Sinne verändert? Dirk Schulze-Makuch:

"Im Prinzip ist Kolonisation vom biologischen Standpunkt alles, was auch alle Tierarten machen, von Ameisen bis Braunbären. Und die Organismen, die das nicht tun, sind inzwischen ausgestorben. Das sollten wir auch im Kopf behalten."

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