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StartseiteForschung aktuellSonde Maven auf dem Weg zum Mars18.11.2013

Raumfahrt Sonde Maven auf dem Weg zum Mars

Noch heute wird die amerikanische Raumsonde Maven in Richtung Mars starten. Dort angekommen, soll sie etwas Neues ausprobieren: erstmals durch die oberen Schichten der Planten-Atmosphäre fliegen und Proben entnehmen.

Von Guido Meyer

Aufnahme der Mars-Oberfläche (Esa/DLF/FU Berlin)
Maven soll herausfinden, wie viel der Mars-Atmosphäre in der Vergangenheit ins All entwichen ist. (Esa/DLF/FU Berlin)

Die US-Raumfahrtbehörde NASA macht sich gerne einen Spaß daraus, ihren Raumsonden und Rovern originelle, um nicht zu sagen doppeldeutige Namen zu geben. So bezeichnen die Amerikaner einen Experten oder Kenner der Materie als "Maven".

"Unsere Raumsonde Maven soll – wie es ihr Name vermuten lässt – zu einem Kenner der Marsatmosphäre werden und Wissenschaftlern bei der Planung künftiger bemannter Flüge zum Roten Planeten unterstützen."

Der stellvertretende NASA-Chef John Grunsfeld, am Hauptquartier der Behörde in Washington D.C. zuständig für den Bereich wissenschaftliche Missionen, spricht hier über die neueste Marssonde der USA gleichen Namens: MAVEN – hier als Abkürzung für Mars Atmosphere and Volatile Evolution MissioN, eine Mission also, die die Atmosphäre des Mars und die Geschichte der in ihr gelösten Gase untersuchen soll.

"Mars hatte früher eine viel dickere Atmosphäre. Sie sorgte für höhere Temperaturen und dafür, dass Wasser auf der Oberfläche flüssig blieb. Der Mars war kein roter, sondern ein blauer Planet, so wie die Erde. Seine Atmosphäre hat sich jedoch im Laufe der letzten Milliarden Jahre um bis zu 95 Prozent verändert. Warum das passiert ist, wissen wir nicht. Maven soll die Ursachen für diesen Klimawandel herausfinden."

Jim Green ist der Direktor der Abteilung für Planetenwissenschaften, ebenfalls am NASA-Hauptquartier. Ein Treibhauseffekt auf dem frühen Mars also hat seine Oberfläche wärmer und Wasser flüssig gehalten. Doch irgendwann muss die Atmosphäre ausgedünnt sein.

"Es gibt nur zwei Orte, an denen sich eine Atmosphäre zurückziehen kann. Entweder hinunter in die Kruste des Planeten, oder hinauf in den offenen Weltraum."

Beobachtungen früherer Marssonden sowie auf der Erde gefundene Marsmeteoriten hätten bereits gezeigt, dass sich ein Teil des Kohlendioxids der frühen Marsatmosphäre im Gestein des Planeten gelöst habe, so der Geologe Bruce Jakosky von der University of Boulder in Colorado, der Chef-Wissenschaftler von Maven. Diesmal soll eine Sonde in die andere Richtung blicken, nach oben.

"Isotopenmessungen in der Marsatmosphäre, die unser Rover Curiosity und Europas Sonde MarsExpress durchgeführt haben, haben gezeigt, dass auch heute immer noch ein Teil der oberen Atmosphäre in den Weltraum verschwindet. Maven soll herausfinden, wie viel Atmosphäre in der Vergangenheit ins All entwichen ist und was die dafür verantwortlichen Prozesse waren."

Dazu wird sich die dem Planeten bis auf nur rund 150 Kilometer nähern und Proben der Atmosphäre entnehmen. Aus ihnen können Wissenschaftler auch Rückschlüsse auf das Zusammenspiel von Sternen und ihren Planeten in anderen Sonnensystemen gewinnen, ergänzt die Maven-Programmwissenschaftlerin Kelly Fast, ebenfalls aus Washington.

"Maven wird das Verschwinden der Marsatmosphäre untersuchen. Die Strahlung der Sonne dürfte daran nicht ganz unbeteiligt sein. Somit gäbe es Parallelen zu exosolaren Planeten und deren Atmosphäre. Auch die Erde ist vom Sonnenwind betroffen, aber in anderem Ausmaße."

In geringerem Ausmaße nämlich. Das Magnetfeld der Erde leitet den Teilchenstrom der Sonne um zu den Polen, wo er dann als Polarlichter sichtbar wird. Und genau diesen Mechanismus haben die Astronomen für das Verschwinden der Marsatmosphäre in Verdacht, erklärt Bruce Jakosky.

"Ein Ausfall des schützenden Magnetfeldes würde dem Sonnenwind erlauben, Teilchen direkt aus der Atmosphäre herauszuschlagen. Da wir heute kein Magnetfeld auf dem Mars mehr messen, muss es irgendwann ausgefallen sein."

Das Zusammenspiel von Sonnenwind, Magnetfeld und Atmosphäre aufzulösen – dies wird die Hauptaufgabe von Maven sein. 

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