In der kurzen Zeit, seit der Perseverance-Rover der NASA am 18. Februar 2021 im Jezero-Krater des Mars gelandet ist, hat er bereits Geschichte geschrieben.
Im Moment befinden sich Mars und Erde auf gegenüberliegenden Seiten der Sonne, und die beiden Planeten können nicht miteinander kommunizieren. Nach 216 Marstagen ohne Unterbrechung legen die Wissenschaftsteams die erste echte Pause seit Beginn der Mission ein.
Wir sind zwei Mitglieder des Perseverance-Teams, und da der Rover für die 20 Tage der Konjunktion geduckt ist , ist es der perfekte Zeitpunkt, einen Schritt zurückzutreten und über die bisherige Mission nachzudenken.
Perseverance hat alle seine technischen Fähigkeiten getestet, 1,6 Meilen (2,6 Kilometer) über unwegsames Gelände gefahren und mit seinen 19 Kameras Zehntausende von Fotos aufgenommen . Von all diesen unglaublichen Erfolgen gibt es drei große Meilensteine, auf die wir uns besonders freuen: das Sammeln der ersten Gesteinskernproben, das Fliegen des Ingenuity-Helikopters und die Veröffentlichung unserer ersten wissenschaftlichen Ergebnisse zum Jezero-Krater-Delta.
Rücksendung
Eines der Hauptziele von Perseverance ist es, mit seinem Proben-Caching-System kleine Gesteinskerne – ungefähr so groß wie trocken abwischbare Marker – zu extrahieren und in speziellen Probenröhrchen zu versiegeln. Eine zukünftige Mission wird sie dann abholen und auf eine lange, interplanetare Reise zurück zur Erde bringen.
Für den ersten Bohrversuch von Perserverance im August wählte unser Team ein schönes flaches Gestein aus, das mit dem Bohrer leicht zugänglich war. Nach sechs Tagen Begutachtung des Grundgesteins – und schließlich des Bohrens – waren wir begeistert, ein Loch im Boden zu sehen und die Bestätigung zu erhalten, dass das Probenröhrchen erfolgreich abgedichtet wurde.
Am nächsten Tag schickte der Rover jedoch Fotos vom Inneren der Röhre, und wir sahen, dass sie tatsächlich leer war. Ein Teil der Atmosphäre des Mars ist im Inneren gefangen und wird nützlich sein, um es zu studieren, aber es ist nicht das, was das Team erhofft hatte.
Letztendlich kam unser Team zu dem Schluss, dass das Gestein selbst viel weicher war als erwartet und während des Bohrvorgangs vollständig pulverisiert wurde.
Drei Wochen und 550 Meter später stießen wir auf einige vielversprechend aussehende Felsen, die über die rote Oberfläche ragten. Dies deutete darauf hin, dass die Gesteine härter und daher leichter zu entnehmen waren. Dieses Mal extrahierte und lagerte Perseverance erfolgreich zwei Kernproben aus dem grauen, windpolierten Gestein. Nachdem es bis zu ein paar Dutzend weitere gesammelt hat, wird es die Proben an einem sicheren und leicht zugänglichen Ort auf der Marsoberfläche fallen lassen. Die derzeit in Entwicklung befindliche Mission Mars Sample Return der NASA wird die Probenröhrchen Ende der 2020er Jahre abholen und nach Hause bringen.
Aber Wissenschaftler müssen nicht so lange warten, um mehr über die Gesteine zu erfahren. An beiden Standorten verwendete Perseverance die SHERLOC- und PIXL- Spektrometer an seinem Arm, um die Zusammensetzung der Gesteine zu messen. Wir fanden kristalline Mineralien, die auf das Gestein eines basaltischen Lavastroms hindeuten, sowie Salzmineralien, die auf uraltes Grundwasser hinweisen könnten .
Erster im Flug
Beharrlichkeit mag weit von der Erde entfernt sein, aber sie hat einen Kumpel. Der Ingenuity-Hubschrauber löste sich kurz nach der Landung auf dem Mars vom Rover und flog als erstes Flugzeug in der Atmosphäre eines anderen Planeten.
Ingenuity ist solarbetrieben, wiegt 1,8 kg und sein Hauptkörper hat ungefähr die Größe einer Grapefruit. Am 19. April 2021 unternahm der Hubschrauber seinen Erstflug und schwebte 39 Sekunden lang 3 Meter über dem Boden, bevor er direkt nach unten kam. Dieser kurze Sprung zeigte, dass seine langen Blätter genug Auftrieb erzeugen konnten, um einen Flug in der dünnen Luft des Mars zu ermöglichen.
Die nächsten Flüge testeten die Fähigkeit des Hubschraubers, sich horizontal zu bewegen, und er legte jedes Mal längere Strecken zurück, wobei er auf seiner bisher weitesten Reise bis zu 625 Meter zurücklegte .
Ingenuity ist jetzt 13 Mal geflogen und hat detaillierte Fotos vom Boden gemacht, um das unwegsame Gelände vor Perseverance zu erkunden. Diese Bilder helfen dem Team bei der Entscheidung, wie es Hindernisse auf dem Weg zum späteren Ziel des Rovers, einem großen Delta im Jezero-Krater, umgehen soll.
Zoomen in das Jezero-Delta
Die NASA wählte den Jezero-Krater als Landeplatz von Perseverance speziell aus, weil er dem Rover Zugang zu einem großen Felsstapel bietet, der sich am Ende eines trockenen Flusstals befindet. Basierend auf Satellitenbildern glauben Wissenschaftler, dass diese Gesteine aus Sedimenten bestehen, die von einem alten Fluss abgelagert wurden, der vor etwa 3,5 Milliarden Jahren in einen See floss . Wenn das stimmt, hätte dieser Ort eine ausgezeichnete Umgebung für das Leben sein können.
Allerdings reicht die Auflösung der Satellitendaten nicht aus, um mit Sicherheit sagen zu können, ob sich die Sedimente langsam zu einem langlebigen See abgelagert haben oder ob sich die Struktur unter trockeneren Bedingungen gebildet hat. Die einzige Möglichkeit, dies mit Sicherheit zu wissen, bestand darin, Bilder von der Oberfläche des Mars zu machen.
Beharrlichkeit landete mehr als eine Meile (ungefähr 2 Kilometer) von den Klippen entfernt an der Vorderseite des Deltas. Wir sind beide im Team, das für das Mastcam-Z- Instrument verantwortlich ist, eine Reihe von Kameras mit Zoomobjektiven, die es uns ermöglichen, eine Büroklammer von der gegenüberliegenden Seite eines Fußballfeldes zu sehen. In den ersten Wochen der Mission haben wir Mastcam-Z verwendet, um die fernen Felsen zu vermessen. Aus diesen Panoramablicken haben wir bestimmte Orte ausgewählt, um sie mit der SuperCam des Rovers , einer Teleskopkamera , genauer zu betrachten .
Als die Bilder zur Erde zurückkamen, sahen wir in den unteren Teilen der 80 Meter hohen Klippen geneigte Sedimentschichten. Oben sahen wir Felsbrocken, von denen einige bis zu 1,5 Meter groß waren.
Aus der Struktur dieser Formationen hat sich unser Team in der Lage gewesen , eine geologische Geschichte Milliarden von Jahren zu rekonstruieren alt, die wir veröffentlicht in der Zeitschrift Science 7. Oktober 2021.
Lange Zeit – möglicherweise Millionen von Jahren – floss ein Fluss in einen See, der den Jezero-Krater füllte. Dieser Fluss hat langsam die geneigten Sedimentschichten abgelagert, die wir in den Klippen des Deltas sehen. Später wurde der Fluss bis auf wenige große Überschwemmungen größtenteils trocken. Diese Ereignisse hatten genug Energie, um große Gesteinsbrocken den Flusskanal hinunterzutragen und sie auf dem älteren Sediment abzulagern; Das sind die Felsbrocken, die wir jetzt auf den Klippen sehen.
Seitdem ist das Klima trocken und Winde erodieren langsam das Gestein.
Die Bestätigung, dass es im Jezero-Krater einen See gab, ist das erste große wissenschaftliche Ergebnis der Mission. Im kommenden Jahr wird Perseverance an die Spitze des Deltas fahren, dabei die Gesteinsschichten mikroskopisch detailliert untersuchen und viele Proben sammeln. Wenn diese Proben schließlich zur Erde gelangen, werden wir erfahren, ob sie Anzeichen für mikrobielles Leben enthalten, das einst in diesem alten See auf dem Mars gediehen sein könnte.
Dieser Artikel wurde von The Conversation unter einer Creative Commons-Lizenz neu veröffentlicht. Den Originalartikel finden Sie hier .
Melissa Rice ist außerordentliche Professorin für Planetenwissenschaften an der Western Washington University, wo sie derzeit von den NASA-Rovermissionen Curiosity und Mars-2020 finanziert wird. Briony Horgan ist außerordentliche Professorin für Planetenwissenschaften an der Purdue University. Sie ist auch eine teilnehmende Wissenschaftlerin an der Rover-Mission Mars Science Laboratory der NASA.
