Wie läuft die Marslandung ab?

Am 14. März startete die Sonde ExoMars ihre Reise zum Roten Planeten. Ein Huckepack-Tandem, bestehend aus der Atmosphärensonde Trace Gas Orbiter (TGO) und dem Testlandegerät Schiaparelli. Sieben Monate war ExoMars unterwegs, vor drei Tagen gab es die erste heikle Aktion: Mitarbeiter in der Flugleitzentrale ESOC in Darmstadt aktivierten die Sprengbolzen, um das Sondenpaar zu trennen.

Schiaparelli - benannt nach dem italienischen Mars-Forscher Giovanni Schiaparelli (1835-1910) - wurde abgekoppelt und nimmt seitdem Kurs auf den Roten Planeten. Jetzt steht der Höhepunkt an. Am Mittwoch soll Schiaparelli auf dem Marsboden landen - und zwar im Meridiani Planum, einer ausgedehnten Hochebene.

Die eigentliche Landephase, die Schiaparelli mit Hilfe einer Kamera festhalten wird, soll etwa sechs Minuten dauern und folgendermaßen ablaufen:

Um 16:52 Uhr Mitteleuropäischer Sommerzeit tritt der Lander mit einer Geschwindigkeit von 5,8 km/Sekunde in die Marsatmosphäre ein. Das entspricht etwa der achtfachen Geschwindigkeit einer Gewehrkugel.

Um 16:55 Uhr öffnet sich in elf Kilometern Höhe ein Fallschirm. Er soll die Geschwindigkeit des rund 600 Kilogramm schweren Landers von 1100 Stundenkilometern auf 300 km/h abbremsen.

Um 16:57 Uhr zünden die Schubdrüsen und bremsen Schiaparelli noch einmal sehr stark ab. Die Raketentriebwerke halten den Lander schließlich zwei Meter über dem Marsboden fest. Sobald sich die Triebwerke abschalten, fällt Schiaparelli auf den Boden.

ExoMars ist eine Kooperation der ESA und der russischen Raumfahrtagentur Roskosmos. Die Mission hat das Ziel, eine solch schwierige Landung zu testen. Denn schon 2018 startet die zweite Phase der ExoMars-Mission. Dann soll ein Rover auf den Mars gebracht werden, der tief im Marsboden Hinweise nach organischem Leben suchen soll.

Das Testlandegerät Schiaparelli dagegen wird nicht lange auf dem Mars überleben. Zwar sammelt es mit ein paar Sensoren einige Daten, zum Beispiel Temperatur, Feuchtigkeit und Windstärke, doch nach zwei bis vier Tagen wird ihm die Energie ausgehen. 

Und welche Aufgaben hat die Atmosphärensonde, der Trace Gas Orbiter (TGO)?

Seit der Trennung von Schiaparelli kreist die 4,3 Tonnen schwere Orbiter-Sonde auf einer Umlaufbahn um den Mars. Verschiedene Spektrometer und Farbkameras an Bord analysieren die Atmosphäre des Planeten so genau, wie es bislang nicht möglich war. Dabei geht es den Wissenschaftlern besonders um das Aufspüren von Methan. Hinweise auf dieses Gas hatte schon die 2003 gestartete europäische Sonde 'Mars Express' gesammelt.

Die Forscher wollen nun wissen, woher das Methan stammt. Denn eine mögliche Quelle könnten biologische Organismen sein - aber auch Vulkanismus.

 

Geht es auch bei ExoMars hauptsächlich um die Suche nach Leben?

Klar, das verrät schon der Name. ExoMars steht für Exobiologie auf dem Mars - dieser Bereich der Wissenschaft beschäftigt sich mit der Entstehung und Existenz von außerirdischem Leben. Die Chancen, Leben auf dem Mars zu finden, sind gar nicht einmal so aussichtslos.

Zwar sind die Bedingungen auf der Marsoberfläche extrem lebensfeindlich. Die dünne Atmosphäre lässt gefährliche UV-Strahlung ungefiltert durch. Auch Geschosse aus dem All, zum Beispiel Meteoriten knallen ununterbrochen auf die Marsoberfläche, weil sie wegen der mickrigen Atmosphäre nicht verglühen.

Doch irgendwann vor langer Zeit, als der Mars noch nicht so unwirtlich war, könnte es einfache Lebensformen gegeben haben. Und vielleicht - so hoffen Forscher - haben solche einfachen Lebensformen - geschützt im Marsinneren - überlebt und existieren dort heute noch.

Bislang wurden in Bohrproben, die Mars-Rover vergangener Missionen genommen haben, noch keine Spuren von Leben gefunden. Aber die Geräte konnten nur einige Zentimeter tief bohren. Modernere Geräte bohren schon einige Meter tief. Sie sollen 2018 - in der zweiten Phase der ExoMars-Mission - auf den roten Planeten gebracht werden.

Warum nur immer der Mars?

Abgesehen von all den Mythen, Legenden um den Mars und die Faszination, die der rot schimmernde Planet seit eh und je auf uns ausübt, ist die Antwort recht banal: Der Mars ist zwar lebensfeindlich, aber mit seinen Widrigkeiten können wir Menschen umgehen. Sie sind nicht zwingend tödlich für uns. Unter bestimmten technischen Voraussetzungen könnten Menschen auf dem Mars leben.

Das wäre auf unserem anderen Nachbarplaneten, der Venus, nicht denkbar. Die ist zwar deutlich näher an uns dran als der Mars (Erde-Venus: 38 Millionen km, Erde-Mars: 55 Millionen km), den kürzeren Flug dorthin würde jedoch kein Raumfahrer überleben.

Denn weil die Venus näher an der Sonne liegt, ist es dort mit über 400 Grad Celsius mörderisch heiß. Zwar herrscht auch auf dem Mars kein Mittelmeerklima - es ist eiskalt, durchschnittlich -50 Grad Celsius, auch mal -120 Grad - aber vor Kälte können Menschen sich und ihr Material besser schützen als vor zu großer Hitze.

Ähnlich vernichtend ist der Luftdruck der Venus. Im Gegensatz zur dünnen Atmosphäre des Mars besitzt sie eine mächtige und dichte Atmosphäre, es herrscht dort ein 90mal höherer Druck als auf der Erde. Das entspricht dem Druck auf der Erde in einer Tiefe von 900 Metern unter der Wasseroberfläche. Natürlich können Menschen auch in solchen Druckverhältnissen zu Recht kommen. Trotzdem tun sich Astronauten in der sehr dünnen Marsatmosphäre leichter.

Insgesamt ist der Mars der Erde sehr ähnlich. Die Zusammensetzung des Oberflächengesteins zum Beispiel, die Tage und Nächte sind fast gleich lang und es gibt auch auf dem Mars so etwas wie Jahreszeiten. Und! Es gibt Wasser und Methan auch auf dem Mars und das könnte bedeuten, irgendwo gibt es Leben 'dort oben'.