Mainzer Schnüffler auf dem Mars

Iris Fleischer
Iris Fleischer

Mainzer Schnüffler auf dem Mars

„Ein kleiner Schritt für den Menschen, ein großer für die Menschheit“ – sagte der begeisterte amerikanische Astronaut Neils Armstrong vor 40 Jahren, als er als erster Mensch seinen Fuß auf die Mondoberfläche setzte. Neben der Mondforschung gewinnt inzwischen die Erforschung des roten Planeten Mars aufgrund seiner erdähnlichen Eigenschaften immer stärkere Bedeutung.

An der Johannes-Gutenberg-Universität in Mainz hat die Mösbauer-Gruppe, eine Forschergruppe unter Leitung von Dr. Göstar Klingelhöfer, den sogenannten „Mars-Schnüffler“ entwickelt. Iris Fleischer gehört seit 2004 zum Arbeitskreis. Nach dem Studium der Physik an der Johannes-Gutenberg-Universität Mainz (2001 – 2006) arbeitet sie seit Anfang 2007 an ihrer Promotion, die sich mit der Auswertung von Daten der Mars-Exploration-Rover-Mission beschäftigt.

Renate Müller De Paoli sprach mit Iris Fleischer:

Frau Fleischer an den Roboterarmen der Marsrover „Spirit“ und „Opportunity“ hängen Mössbauer-Spektrometer, auch liebevoll „Mainzer Schnüffler“ genannt. Welche Aufgaben haben die Spektrometer?

Mit den Mössbauer-Spektrometern werden Eisenminerale in Proben von Gestein, Sand und Staub nachgewiesen. In Verbindung mit Daten anderer Instrumente der Marsrover lassen diese Analysen Schlüsse zu auf die Entstehung und Verwitterung der analysierten Proben.

Welche Mineralien sind bisher auf dem roten Planeten Mars entdeckt worden?

Vom Beginn der Mission an waren Minerale von besonderem Interesse, die mit ehemaligen Wasservorkommen in Verbindung gebracht werden können. An Spirits Landestelle wurde das Mineral Goethit gefunden, an Opportunitys Landestelle Jarosit. Von diesen beiden Mineralen ist bekannt, dass sie nur in einer wasserreichen Umgebung entstehen. Auch das Eisenoxid Hämatit, das an beiden Landestellen gefunden wurde, kann mit dem Vorhandensein von Wasser in der Vergangenheit in Verbindung gebracht werden. Daneben wurde noch eine ganze Reihe weiterer Minerale nachgewiesen, beispielsweise Olivin, Pyroxen und Magnetit in basaltischem Gestein und Sand.

Der „Mainzer Schnüffler“
Der „Mainzer Schnüffler“

Durch den „Mainzer Schnüffler“ ist auch Wasser auf dem Mars entdeckt worden. Welche Bedeutung hat das Vorhandensein von Wasser für die Marsforschung?

Wir haben keine Wasservorkommen entdeckt, sondern durch das Vorhandensein bestimmter Minerale den Nachweis für Wasservorkommen in der Vergangenheit erbracht. Die Frage nach Wasservorkommen auf dem Mars ist von Interesse, um die Geschichte des roten Planeten besser zu verstehen. Zudem ist Wasser eine Grundvoraussetzung für Leben und damit geht es auch um die Frage, ob es auf dem Mars jemals lebensfreundliche Bedingungen gab – oder ob es sie in bestimmten Regionen vielleicht noch gibt.

Die Wissenschaft ist begeistert von der Genauigkeit, mit der die mineralogische Zusammensetzung der Mars-Proben analysiert werden konnten. Auf welcher Methode basiert dieses Verfahren, dass so ein „Fingerabdruck“ des Marsbodens möglich ist?

Unsere Analysen basieren auf der Mössbauerspektroskopie, eine kernphysikalische Methode, bei der man eine bestimmte Art der Absorption von Gammastrahlung ausnutzt. Dadurch lassen sich viele Verbindungen, in unserem Fall Minerale, mit hoher Genauigkeit nachweisen und voneinander unterscheiden.

Was ist für Sie das Herausragendste und Beeindruckendste an dem Nobelpreisträger Rudolf Mössbauer, dem Namensgeber für Ihre Forschungsgruppe unter Leitung von Dr. Göstar Klingelhöfer ?

Rudolf Mössbauer erhielt den Nobelpreis im Alter von nur 32 Jahren für die Entdeckung des heute nach ihm benannten Effekts. Diese Entdeckung gelang ihm bereits während seiner Dissertation.

Seit wann arbeitet die Mössbauer-Gruppe an den Spektrometern?

Ein erstes Konzept für ein miniaturisiertes Mössbauerspektrometer wurde 1990 an der TU Darmstadt entwickelt, damals für die russische Mission „Mars94“. Die Mission wurde mehrfach verschoben. 1999 erfolgte der Umzug der Mössbauergruppe an die Universität Mainz, 2003 wurden dann die ersten Mössbauerspektrometer auf ihre Reise zum Mars geschickt.

Wie lange werden die „Schnüffler“ auf dem Mars bleiben?

Eine Rückkehr der Marsrover zur Erde ist nicht vorgesehen. Ursprünglich war eine Missionsdauer von drei Monaten geplant. Danach, so die Erwartung, würde die Ansammlung von Staub auf den Solarzellen die Energieversorgung der Rover zu stark einschränken. Allerdings war das Verstauben der Solarzellen nicht so stark wie erwartet und der Staub wurde mehrfach durch Wind von den Solarzellen geweht. So steht den beiden Rovern auch nach über fünf Jahren ausreichend Energie zur Verfügung.

Halten Sie eine Besiedlung des Mars für möglich?

Auf dem Mars herrschen erdähnlich Temperaturen, die Tagesdauer ist nur etwas länger als auf der Erde und es gibt Hinweise auf Wasservorkommen. Das macht den Mars als Ziel für eine Besiedlung interessant. Bis zu einer möglichen Besiedlung wird aber noch viel Zeit vergehen, es müssen viele Fragen beantwortet und Konzepte erarbeitet werden. Eine bemannte Marsmission, die von mehreren Raumfahrt-Agenturen noch vor 2050 angestrebt wird, würde sicher eine Fülle wertvoller Informationen für eine mögliche Besiedelung des Mars liefern.



Geschrieben von Renate Müller-DePaoli
Montag, 10. August 2009