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Düstere Landschaft: Ein Bergrücken, der dunkel, aber leicht rötlich erscheint, darüber ein grauer Himmel mit diffusen Wolkenformationen.

Von Marskanälen zum Wolkenatlas: Dünne Luft auf dem Mars

Am 15. Juli 1965 kommt es in den Räumen des Jet Propulsion Laboratory der NASA in Kalifornien zu einem Showdown: Drei Männer betrachten eine der ersten Aufnahmen der Marsoberfläche, welche die Raumsonde Mariner 4 nur wenige Stunde zuvor beim Vorbeiflieg aus der Nähe gemacht hatte. Ein Foto vom Mars – eigentlich ein großartiger Erfolg für die Wissenschaft! Und doch war jene Aufnahme eine riesige Enttäuschung – denn ein Bild sagt mehr als tausend Worte, und jenes Bild der Marsoberfläche sagte den NASA-Vertretern: Der Mars ist ganz anders als gedacht – und vor allem ist er kalt und tot. Das Bild zeigte, dass es wohl kein weit verbreitetes Leben auf dem Mars gibt, was vor allem mit seiner Atmosphäre zusammenhängt.

In dieser Folge erzählt Karl eine kleine Geschichte der Mars-Atmosphäre. Die Astronomen der Antike sahen beim Mars zunächst nicht mehr als einen rötlichen Wandelstern, der in Schleifen übers Firmament läuft. Und während auch die ersten Astronomen der Neuzeit nur wenige Details des Planeten in Erfahrung bringen konnten, so waren sie doch überzeugt: Der Mars ist eine belebte Welt, die der Erde ähneln sollte.

Doch bis ins 20. Jahrhundert hinein wussten Forscherinnen und Forscher lediglich: Die Tage auf dem Mars sind vergleichbar lang wie auf der Erde (24 Stunden und 37 Minuten), der Planet besitzt vermutlich Polkappen und Jahreszeiten. Der italienische Astronom Giovanni Schiaparelli hatte im 19. Jahrhunderte lange Linien beschrieben, die er canali nannte und die folgende Generationen über die Möglichkeit einer marsianischen Zivilisation spekulieren ließen. Doch die Voraussetzung für solches Leben auf dem Mars wäre, dass diese Außerirdischen Luft zum atmen hätten. Die Aufnahmen der NASA-Sonde Mariner 4 aus dem Jahr 1965 bereitete all diesen Mutmaßungen ein abruptes Ende: Auf ihnen erschien der Rote Planet als tote, kalte und tiefgefrorene Welt mit einer extrem dünnen Atmosphäre.

Dass in der kaum vorhandenen Marsluft dennoch etwas passiert, wurde zwar früh erkannt, war aber nie genauer untersucht worden. Marsianische Wolken bestehen aus Eiskristallen und waren eher ein Störfaktor für Kameras, die eigentlich Krater, Canyons oder Flusstäler der festen Oberfläche fotografieren sollten. Erst 2018 gibt ein spanischer Doktorand Anlass, die Marswolken genauer zu untersuchen. Jorge Hérnandez-Bernal findet am Riesenvulkan Arsia Mons eine extrem lange Wolke, die über die letzten Jahrzehnte immer zu einer bestimmten Jahreszeit wiederkehrt.

Diese Entdeckung von Hérnandez-Bernal motivierte ein Team um Daniela Tirsch vom Institut für Weltraumforschung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt genauer nachzusehen. Die europäische Raumsonde Mars Express hatte seit 2003 tausende Bilder gemacht. Und damit gelang etwas, was sich die NASA-Mitarbeitenden aus dem Jahr 1965 kaum hätten vorstellen können: der allererste Wolkenatlas einer außerirdischen Welt.

Saturn mit phänomenalen Wolkenbändern, die Ringe von links nach rechts des Bildes laufend sind als Strich fast unsichtbar, Titan als kleine braune Kugel davor

Über den Dünen des Saturnmonds Titan: Lebt dort etwas?

Im Jahr 1655 entdeckt der niederländische Astronom Christiaan Huygens mit seinem selbstgebauten Teleskop einen Lichtpunkt, der den Planeten Saturn in 16 Tagen einmal umrundet. Er wird später Titan getauft. Es dauerte mehrere Jahrhunderte, bis klar wurde, was der zweitgrößte Mond des Sonnensystems verbirgt: Erst Raumsonden lieferten Details seiner umwölkten Atmosphäre und sogar erste Fotos seiner rätselhaften Oberfläche. Gerade bereitet die NASA eine neue Forschungsreise zu ihm vor.

Karl erzählt in dieser Folge, warum der Titan so besonders ist. Zwar ist es auf ihm mit durchschnittlich -179 °C bestialisch kalt. Doch gleichzeitig gluckern auf ihm Flüsse aus flüssigem Methan, Ethan und Stickstoff. Sie graben tiefe Täler und speisen gigantische Seen. Aus der Atmosphäre, die deutlich dichter und massiver als die Erdatmosphäre ist, rieseln währenddessen organische Moleküle. Es scheinen die wichtigsten Zutaten beisammen zu sein, um auf Titan eine Form von Leben entstehen zu lassen.

Nach der Marssonde Ingeniuity ist Dragonfly erst der zweite Versuch der NASA, in einer außerirdischen Atmosphäre mit einem Helikopter zu fliegen. Doch anders als die dünne Luft auf dem Mars ist der Titan bestens dafür geeignet: Die Anziehungskraft ist gering, während die Luft auf dem Saturnmond dichter als die der Erde ist und dadurch starken Auftrieb verleiht. Die Forschungssonde kann deshalb eine Radionukludbatterie und sogar ein Massenspektrometer transportieren, um in einer mehrjährigen Mission dem möglichen fremden Leben auf die Schliche zu kommen.

Perseverance steht in einer bräunlichen Ebene mit einigen flachen Steinen, am Horizont einige Hügel, der Rover „blickt“ zum Betrachter, neben ihm steht klein der Marshelikopter

Mars-Musik: Eine klangliche Expedition

„Im Weltall hört niemand dich schreien.“ Das stimmt natürlich nur, wenn entweder das Mikrofon im Helm kaputt ist oder man den Helm gleich ganz vergessen hat. Allerdings gibt es außer der Erde auch keinen anderen Himmelskörper im Sonnensystem, den Menschen ohne Helm betreten sollten. Schall gibt es trotzdem längst nicht nur bei uns. Definitiv nicht.

In dieser Folge von AstroGeo erklingen extraterrestrische Klänge. Karl erzählt von all den Versuchen, überhaupt Mikrofone auf fernen Welten zum Einsatz zu bringen. Die Venus und der Saturnmond Titan waren die ersten, auf denen dies gelang. Der häufig von Sonden besuchte Mars blieb überraschend lange unbelauscht. Das klappte erst mit dem neusten NASA-Rover Perseverance, dessen Mikrofone sogleich fantastische Geräusche aufnahmen. Die Marsforschung ist um einen Sinn reicher geworden.

Der Zwergplanet in voller Pracht: das weiß-beige Herz, rechtsseitig etwas runzelig, links daneben eine rötlich-dunkle Ebene mit größeren Kratern, im Norden weiß bis geblich vergletschert. Die um den Südpol liegenden Regionen liegen im Schatten.

Ein Herz und vier Sorten Eis

Pluto ist eine beliebte Welt. Spätestens seit am 14. Juli 2015 die NASA-Raumsonde New Horizons an dem Zwergplaneten vorbeirauscht war, flogen ihm die Herzen vieler Menschen zu. Es zeigte sich auch, dass auf seiner Oberfläche selbst ein Herz sitzt, wenn auch ein sehr kaltes. Denn die mittlere Temperatur auf Plutos Oberfläche mit seinem gewaltigen herzförmigen Gletscher aus Stickstoffeis liegt bei gerade einmal minus 229 °C.

Karl taucht in dieser Folge des Podcasts in die Geologie des Plutos ein. Schon lange vor dem Vorbeiflug von New Horizons gab es einige Kenntnisse über die ferne Welt. Doch erst die Daten der Sonde zeigten, wie dynamisch sich der Zwergplanet im Laufe eines 248 Erdjahre langen Sonnenumlaufs verändert. Gleich vier Eissorten spielen dabei eine wesentliche Rolle: Sie gleiten als Gletscher über die Oberfläche, sublimieren in eine dünne Atmsphäre, bilden steile Berghänge oder brechen aus Kryovulkanen als eisige Lava empor.

Das wertvollste Material der Welt

Im Februar 1968 traf sich auf dem Gelände des Johnson Space Centers in Texas eine illustre Gruppe von Ingenieuren und Wissenschaftlern. Sie wollten beraten, wo schon bald die ersten Menschen auf dem Mond landen sollten. Dabei ging es allerdings nur sehr am Rand um die Geologie des Erdtrabanten.

Karl erzählt die Geschichte des Mondgesteins, die nach etlichen erfolgreichen menschlichen und robotischen Missionen erst ihren Anfang nahm. Das Mondgestein wanderte dabei nicht nur in die Labore, sondern geriet auch auf Abwege.

Sonnensegel

Der Wind bläht die Segel und das Schiff nimmt Fahrt auf, neuen Abenteuern entgegen. Eine solche Reise ist auch im All möglich: Mit Segeln ließen sich nach dem Raketenstart Planeten, Asteroiden oder Kometen ganz ohne Treibstoff erreichen. Es sind sogar ganz andersartige Umlaufbahnen möglich.\r\n\r\nNoch aber steht die Technologie am Anfang: Seit 2019 segelt LightSail-2 um die Erde, langsam übernimmt auch die NASA die Technologie. In dieser Episode geht es um den aktuellen Stand der Sonnensegel: Wir haben mit Expertinnen und Experten gesprochen, was die Planer noch davon abhält, im All Segel zu setzen – und warum manche diesen Schritt mittlweile wagen.

Ein Jahr Curiosity

Vor genau einem Jahr landete Curiosity auf dem Mars: Der schwerste, teuerste und komplexeste Rover, den Menschen jemals auf einen anderen Himmelskörper geschickt haben. Auch das Preisschild der Mission ist auffällig: Mit 2,5 Milliarden US-Dollar liegt sie bei einem Vielfachen gewöhnlicher Raumsonden.

Wir nehmen das zum Anlass, auf die einjährige Missionszeit zurückzublicken: Was passierte während Curiositys Landung und danach? Wohin führte die Reise des gutmotorisierten Gefährts? Warum war die Fahrt bisher eher kurz? Und was sind die kommenden Ziele? All das klärt Karl Urban mit seinem Gastmoderator Faldrian.

Geologen auf dem Mars

Er ist rot, staubig, windig. Der Mars ähnelt in Vielem den trockensten Wüsten der Erde, wo kaum Leben zu erwarten ist. Doch es gibt eine andere Seite des Mars. Planetologen wissen heute, dass der Planet an manchen Orten feucht ist und damit ein Lebensraum sein könnte.
Ich wollte erfahren, wie dieser scheinbar gleichförmig staubige Planet auf Forscher wirkt, die dort fast täglich herumfahren. Christian Schröder arbeitet als wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Universität Tübingen und beschäftigt sich seit mehreren Jahren mit dem Roten Planeten. Er wertete gemeinsam mit NASA-Kollegen die Daten der Mars Exploration Rover Spirit und Opportunity aus, die durchaus mehr herausgefunden haben, als nur: „Es gibt Wasser.“
Am Ende blicken wir in die Zukunft: Was erwartet uns mit dem neusten Marsrover Curiosity, der am 6. August 2012 im Galekrater landen wird?Er ist rot, staubig, windig. Der Mars ähnelt in Vielem den trockensten Wüsten der Erde, wo kaum Leben zu erwarten ist. Doch es gibt eine andere Seite des Mars. Planetologen wissen heute, dass der Planet an manchen Orten feucht ist und damit ein Lebensraum sein könnte.Am Ende blicken wir in die Zukunft: Was erwartet uns mit dem neusten Marsrover Curiosity, der am 6. August 2012 im Galekrater landen wird?