Mars: Warum der rote Planet für die Forschung so spannend ist
Kein Planet wird von so vielen Raumfahrt-Missionen erforscht wie der Mars. Doch warum ist der rote Planet für die Forschung von so großem Interesse?
Kassel – Der „rote Planet“ Mars ist von der Sonne aus gesehen der vierte Planet im Sonnensystem und der Nachbarplanet der Erde. Genau wie die Erde, Venus und Merkur ist er ein terrestrischer oder Gesteinsplanet und noch dazu der zweitkleinste Planet im Sonnensystem (nur Merkur ist kleiner).
| Planet | Mars |
|---|---|
| Radius | ca. 3390 km |
| Oberfläche | 144.800.00 km2 |
| Länge eines Mars-Tags (Sol) | 24 Stunden, 39 Minuten und 35 Sekunden |
| Umlaufzeit um die Sonne | 687 Tage |
| Durchschnittliche Entfernung von der Erde | 228 Millionen Kilometer |
| Minimale Temperatur | -153° Celsius |
| Mittlere Temperatur | -63° Celsius |
| Maximale Temperatur | +20° Celsius |
Trotzdem ist dem Mars eine große Aufmerksamkeit sicher: Es gibt keinen Planeten im Sonnensystem, der von so vielen Raumfahrt-Missionen besucht wurde und wird, wie der Mars. Zahlreiche Missionen sind derzeit auf und um den roten Planeten herum im Einsatz:
- Orbiter „2001 Mars Odyssey“ (Nasa): Umkreist den Mars seit Oktober 2001
- Orbiter „Mars Express“ (Esa): Umkreist den Mars seit Dezember 2003
- Orbiter „Mars Reconnaissance Orbiter“ (Nasa): Umkreist den Mars seit März 2006
- Rover „Curiosity“ (Nasa): Auf dem Mars gelandet im August 2012
- Orbiter „Mars Orbiter Mission/Mangalyaan“ (Isro, Indien): Umkreist den Mars seit September 2014
- Orbiter „MAVEN“ (Nasa): Umkreist den Mars seit September 2014
- Orbiter „ExoMars Trace Gas Orbiter“ (Esa/Roskosmos): Umkreist den Mars seit Oktober 2016
- Lander „InSight“ (Nasa): Auf dem Mars gelandet im November 2018
- Rover „Perseverance“ (Nasa): Auf dem Mars gelandet im Februar 2021
- Orbiter „Tianwen-1“ (CNSA, China): Umkreist den Mars seit Februar 2021
- Orbiter „Hope“ (Vereinigte Arabische Emirate): Umkreist den Mars seit Februar 2021
- Rover „Zhurong“ (CNSA, China): Auf dem Mars gelandet im Mai 2021
Warum ist der Planet Mars für die Forschung so interessant?
Doch warum ist ausgerechnet der Mars für die Forschung so interessant? Dafür gibt es mehrere Gründe: Zum einen sind da die Hinweise, dass der Mars einst wärmer war, als er es heute ist. Die Forschung geht davon aus, dass er früher eine dickere Atmosphäre hatte und es flüssiges Wasser an seiner Oberfläche gab. Möglicherweise existierte auf dem roten Planeten sogar Leben – dem wollen die meisten der Mars-Missionen auf den Grund gehen, vor allem auch in Hinsicht auf die Frage, ob es möglicherweise heute noch Leben auf dem Nachbarplaneten der Erde gibt.
Ein anderer Aspekt, weshalb der Mars äußerst gründlich erforscht wird: Die Forschung interessiert sich dafür, wie der rote Planet seine Atmosphäre und sein Wasser verlor. Dabei geht es auch um eine bange Frage: Könnte das der Erde in Zukunft auch passieren? Dass der Mars nach der Erde der Planet im Sonnensystem ist, auf dem Menschen am ehesten leben könnten, lässt ihn ebenfalls äußerst interessant erscheinen. Folgende Tatsachen machen den Planeten zu einem (relativ) lebenswerten Planeten für Menschen:
- Wasser im Mars-Boden kann möglicherweise extrahiert werden
- Tag-Nacht-Rhythmus ähnelt der Erde (ein Tag auf dem Mars dauert 24 Stunden und 39 Minuten)
- Es ist genug Sonnenlicht vorhanden, um daraus Energie zu erzeugen
- Der Mars ist – verglichen mit anderen Planeten – nicht zu heiß und nicht zu kalt
- Auf dem Mars gibt es Schwerkraft (etwa ein Drittel der Schwerkraft auf der Erde)
Es gibt bereits Bestrebungen, den Mars zu besiedeln – eben diese Vision steckt beispielsweise hinter der Gründung des privaten Raumfahrtunternehmens SpaceX durch den Milliardär Elon Musk. Die US-Raumfahrtorganisation Nasa will in den 2030er-Jahren erstmals Astronautinnen und Astronauten zum Mars schicken.
Robotische Forscher hinterlassen Reifenspuren auf dem Mars
Doch bis es so weit ist, dass erstmals Menschen Fußabdrücke im Mars-Staub hinterlassen, erkunden robotische Forscher den roten Planeten. Zahlreiche Rover haben bereits Reifenspuren auf dem Mars hinterlassen, einige von ihnen haben sogar in den Boden des roten Planeten hineingebohrt. Zu den bekanntesten Rovern dürften die Zwillinge „Spirit“ und „Opportunity“ der Nasa gehören. Beide haben große Entdeckungen auf dem Mars gemacht und deutlich länger funktioniert als von der Nasa geplant. Ihre Nachfolge traten zwei Nasa-Rover an, die auf dem Mars noch aktiv sind: „Curiosity“ ist im August 2012 auf dem roten Planeten gelandet, „Perseverance“ im Februar 2021. Beide Rover sollen nach Spuren von früherem und aktuellem Leben auf dem Mars suchen.
„Perseverance“ sticht dabei hervor: Der neueste Nasa-Rover hat nicht nur einen kleinen Hubschrauber („Ingenuity“) auf den Mars gebracht, der dort den ersten Rotorflug auf einem fremden Planeten absolviert hat, der Rover soll auch Gesteinsproben für den Rücktransport zur Erde vorbereiten. Eine spätere Rückhol-Mission soll diese Proben dann einsammeln und zur Erde zurückbringen, wo Forschende sie ausführlich untersuchen können.
Planet Mars: Roter Planet wird von zwei Monden umkreist
Der Planet Mars ist – wie die anderen Planeten in unserem Sonnensystem – vor etwa 4,5 Milliarden Jahren entstanden. Sein Spitzname „roter Planet“ hängt mit seiner roten Oberflächenfärbung zusammen. Bilder vom Mars zeigen deutlich, dass der gesamte Planet rötlich erscheint, diesen Eindruck bekommt man selbst dann, wenn man den Planeten Mars nur als kleinen, rötlich leuchtenden Punkt am Himmel sieht. Tatsächlich ist der Mars jedoch nur mit einer Schicht Eisenoxid-Staub (also quasi Rost) bedeckt, auch in der Atmosphäre des Planeten findet man diesen Staub.
Benannt wurde der Mars nach dem römischen Kriegsgott Mars. Seine beiden Monde Phobos (griech.: Furcht) und Deimos (griech.: Schrecken) wurden nach den beiden Begleitern benannt, die in der mythologie den Wagen des Kriegsgottes Ares (lat.: Mars) ziehen. Entdeckt wurden die beiden kleinen Monde 1877 von dem US-Astronomen Asaph Hall. Bei beiden unregelmäßig geformten Felsbrocken könnte es sich um Asteroiden handeln, die vom Mars „eingefangen“ wurden. In etwa 50 Millionen Jahren dürfte Phobos entweder auf den Mars stürzen oder von Gezeitenkräften zerrissen werden, während der Mond Deimos sich langsam vom Mars entfernt.
Der Mars hat Jahreszeiten
Ähnlich wie auf der Erde gibt es auch auf dem Mars Jahreszeiten. Doch vergleichbar sind sie nicht direkt. Auf der Südhalbkugel des Mars sind die Jahreszeiten deutlich stärker ausgeprägt als auf der Nordhalbkugel: Im Süden können die Temperaturen im Sommer bis zu 30 Grad höher sein als im Norden, wo das Klima ausgeglichener ist. Im Vergleich zur Erde ist der Mars eher kalt: Die mittlere Temperatur liegt bei -63° Celsius, die Temperaturen schwanken zwischen -153° Celsius und +20° Celsius. Beeinflusst von der Umlaufbahn des Mars um die Sonne sind die Jahreszeiten des Planeten unterschiedlich lang:
- Frühling: 199,6 Erd-Tage
- Sommer: 181,7 Erd-Tage
- Herbst: 145,6 Erd-Tage
- Winter: 160 Erd-Tage
Superlative auf dem Mars: Größtes Grabensystem, größter Vulkan und höchster Berg
Der Mars ist zwar der zweitkleinste Planet im Sonnensystem, doch auf ihm gibt es einige Superlative: So ist das größte Grabensystem aller Planeten auf dem Mars beheimatet: Das „Valles Marineris“ erstreckt sich über 4000 Kilometer und ist bis zu 700 Kilometer breit. Die Esa-Raumsonde „Trace Gas Orbiter“ hat unter diesem „Grand Canyon des Mars“ genannten Gebilde große Mengen Wasser entdeckt. Auch der flächengrößte Vulkan des Sonnensystems ist auf dem Mars beheimatet: Der „Alba Patera“ hat einen Basisdurchmesser von mehr als 1200 Kilometern. Der höchste Vulkan auf dem roten Planeten, „Olympus Mons“, ist mit etwa 21,3 Kilometern über Null der höchste Berg im Sonnensystem.
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Ziemlich sicher ist, dass es auf dem Mars – heute ein trockener und staubiger Wüstenplanet – einst flüssiges Wasser an der Oberfläche gab. Das zeigen zahlreiche Marsmissionen der vergangenen Jahre. Auf dem Mars hat man ausgetrocknete Seen und Flussbetten gefunden, der Rover „Perseverance“ ist direkt in einem getrockneten Flussbett gelandet. Vor 4,3 Milliarden Jahren muss es auf dem roten Planeten genug Wasser gegeben haben, um den kompletten Planeten mit einem 137 Meter tiefen Meer zu bedecken, haben Forscher ermittelt. Doch der Planet verlor sein Wasser schneller als gedacht und erscheint heute trocken und tot.
Doch man weiß mittlerweile, dass es an den Polen des Mars Wassereisschichten gibt und dass es auch unter der Oberfläche des roten Planeten stellenweise Wasser gibt. An der Oberfläche des Mars ist es dagegen zu kalt für flüssiges Wasser. (Tanja Banner)