05.08.12

Mars-Mission

"Curiosity" steuert mit Kieler Technik an Bord auf Mars zu

Am Montag soll der Nasa-Rover auf dem roten Planeten landen. Ein von Kieler Forschern entwickeltes Gerät misst kosmische Strahlungen.

Kiel. Von der Förde auf den Mars: Bei der Mars-Landung des Weltraumfahrzeugs "Curiosity" am kommenden Montag ist auch deutsche Technik mit an Bord. Forscher der Universität Kiel und des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) haben ein Gerät zur Strahlenmessung entwickelt – auch mit Blick auf mögliche menschliche Missionen zum Mars. "Das Besondere ist, dass man mit diesem Gerät das komplette Strahlenspektrum messen kann", erläuterte der Kieler Wissenschaftler Jan Köhler der Nachrichtenagentur dpa. "Wir können so zum Beispiel herausfinden, ob die Strahlung auf dem Mars und auch beim Flug durchs All dorthin für einen Astronauten gefährlich wäre." Zudem könnten die Erkenntnisse Hinweise über mögliches Leben auf dem Planeten geben.

+++++Die Spannung wächst: Nasa-Rover "Curiosity" kurz vor der Landung+++++

"Auf der Erde sind wir vor kosmischer Strahlung durch ein Magnetfeld und die Atmosphäre geschützt. Aber wie sieht es mit der Strahlung auf dem Mars aus?" Der Kieler Strahlenmesser ist Köhler zufolge das einzige Gerät an Bord der "Curiosity", das schon während der rund achtmonatigen Reise durchs All eingeschaltet war. "Wir konnten damit schon einige kosmische Strahlung und Teilchenstürme von der Sonne messen." Kosmische Strahlung gibt es dauerhaft im Weltraum. Teilchenstürme entstehen durch Eruptionen auf der Sonnenoberfläche. Auf der Marsoberfläche werden mit dem Kieler Gerät zum ersten Mal Strahlungswerte gemessen.

Die Entwicklung des "Radiation Assessment Detector" (Rad) dauerte Köhler zufolge in der Kernzeit rund sechs Jahre. Daran beteiligt war auch Southwest Research Institute (SwRI) im US-Bundesstaat Colorado. Die Gesamtsumme für das Kieler Projekt liegt nach Angaben der Universität bei rund 1,3 Millionen Euro. "Eine besondere Herausforderung war, den Strahlenmesser möglichst klein zu bauen. Er ist nur ungefähr so groß wie eine Kaffeekanne und wiegt rund 1,5 Kilogramm", erzählt Köhler. Das Marsfahrzeug "Curiosity" habe etwa die Größe eines VW-Käfers und wiege rund 900 Kilogramm. (dpa)

Die Instrumente der Curiosity
Der fast eine Tonne schwere Marsrover "Curiosity" ist mit zahlreichen Analysegeräten ausgestattet. Etwa zwei Meter über dem Marsboden trägt er zwei Kameras an einem Mast. Sie können sowohl den Nahbereich als auch die Ferne überblicken.
Die "ChemCam" besitzt unter anderem einen starken Laser und ein kleines Teleskop. Beide werden auf einen Stein oder den Boden im Umkreis von sieben Metern gerichtet. Ein Laserpuls hoher Energie lässt am Stein eine Plasmawolke entstehen.
Das ausgesendete Licht empfängt das Teleskop und leitet es an ein Spektrometer weiter. Dessen Daten ermöglichen Rückschlüsse auf die Zusammensetzung der Probe. Hinzu kommt das "APXS" ("Alpha-Particle X-ray Spectrometer"), ein Röntgenspektrometer.
Am Ende des Roboterarms ist der "Mars Hand Lens Imager" ("Mahli") angeschraubt. Diese Kamera liefert Bilder aus dem Nahbereich und kann die Kristallzusammensetzung von Bodenproben zeigen. Die Bilder helfen besonders den Mars-Geologen.
Die Geologen profitieren auch vom "CheMin", einem Röntgenspektroskop. Pulverisierte Proben werden dort durchleuchtet, um die exakte Zusammensetzung zu bestimmen. Das hilft auch dabei, die Frage zu klären, ob der Mars einst eine geeignete Umgebung für Leben war.
Hinzu kommt das Gerät "Sample Analysis at Mars" ("Sam"), unter anderem ist das ein Massenspektrometer mit aufwendiger Probenvorbereitung. Bodenproben werden in einem Mini-Ofen erhitzt, sie verdampfen Inhaltsstoffe, die dann ins Massenspektrometer strömen. Unter anderem werden damit Methan, Edelgase, Wasser oder Kohlendioxid aufgespürt.
Der "Radiation Assessment Detector" ("Rad") analysiert die Teilchenstrahlung auf dem Planeten. Windgeschwindigkeit und -richtung, Druck, relative Feuchtigkeit, Luft- und Bodentemperatur sowie ultraviolette Strahlung werden von den Geräten des "Remote Sensing Mast" ("RSM") bestimmt.
Eine weitere Kamera namens "Mardi" ("Mars Descent Image") filmt den Abstieg des Rover ab dem Moment, von dem der Hitzeschild ausgeklinkt wird. Das Objektiv ist direkt nach unten auf den Boden gerichtet.
Schaufel, Bohrer und Bürsten und ein Roboterarm komplettieren die Ausstattung. Der Einsatz aller Geräte muss sorgfältig geplant werden: Die zur Verfügung stehende Energie ist begrenzt. Zudem lassen sich nicht beliebig viele Daten vom Mars zur Erde oder Befehle in die andere Richtung übertragen.
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