Der Perseverance Mars Rover der NASA machte dieses Selfie in der Nähe eines Felsens mit dem Spitznamen „Rochette“, der am 10. September 2021, dem 198. Marstag oder Sol der Mission, auf dem Boden des Jezero-Kraters gefunden wurde. BILDNACHWEIS: NASA/JPL-CALTECH/MSSS.
Von der NASA unterstützte Astrobiologen haben unbemannte Luftfahrzeuge verwendet, um die Auflösung von Luftbildkarten zu bestimmen, die erforderlich ist, um bestimmte Orte von Interesse für Rover auf dem Mars zu identifizieren.
Karten des Mars, die mit Daten von umlaufenden Raumfahrzeugen erstellt wurden, sind eine entscheidende Ressource für Missionsplaner. Diese Karten werden verwendet, um breite Landeplätze für zukünftige Missionen zu identifizieren, basierend auf dem wissenschaftlichen Wert des Gebiets und der Sicherheit des Geländes, wenn es um die Landung einer Robotermission geht.
Sobald ein Rover wie Perseverance seinen Landeplatz erreicht hat, bewegt sich der Roboterforscher durch das Gebiet und sucht nach bestimmten Orten, die Hinweise auf die Geologie und die frühere Bewohnbarkeit des Mars geben können. Die neue Studie untersucht die Auflösung, die für Luftdaten erforderlich ist, um bestimmte interessante Orte von oben zu identifizieren, anstatt darauf zu warten, dass der Rover erkundet und bewertet, wo Proben genommen und Daten gesammelt werden sollen.
Dieses Bild zeigt mit einem grünen Punkt, wo der Perseverance-Rover der NASA am 18. Februar 2021 im Krater Jezero auf dem Mars gelandet ist. Das Basisbild wurde von der HiRISE-Kamera an Bord des Mars Reconnaissance Orbiter der NASA aufgenommen. BILDNACHWEIS: NASA/JPL-CALTECH/UNIVERSITY OF ARIZONA.
Das Wissenschaftlerteam verwendete unbemannte Luftfahrzeuge, um eine Region der Atacama-Wüste in Chile namens Salar de Pajonales zu kartieren. Mithilfe von Deep-Learning-Techniken zur Analyse der gesammelten Informationen stellten sie fest, dass Daten mit der doppelten räumlichen Auflösung, die derzeit für den Mars verfügbar ist, benötigt werden, um „von der Identifizierung großer Standorte auf der Grundlage der Bewohnbarkeit zur Identifizierung kleiner, spezifischer Standorte auf der Grundlage von Lebensräumen überzugehen“. Das Erhalten von Daten mit höherer Auflösung würde es Missionsplanern ermöglichen, sich auf kleine, spezifische Orte von Interesse zu konzentrieren, bevor eine Robotermission überhaupt die Erde verlässt.
The goals of Mars exploration are evolving beyond describing environmental habitability at global and regional scales to targeting specific locations for biosignature detection, sample return, and eventual human exploration. An increase in the specificity of scientific goals—from follow the water to find the biosignatures—requires parallel developments in strategies that translate terrestrial Mars-analog research into confident identification of rover-explorable targets on Mars. Precisely how to integrate terrestrial, ground-based analyses with orbital data sets and transfer those lessons into rover-relevant search strategies for biosignatures on Mars remains an open challenge. Here, leveraging small Unmanned Aerial System (sUAS) technology and state-of-the-art fully convolutional neural networks for pixel-wise classification, we present an end-to-end methodology that applies Deep Learning to map geomorphologic units and quantify feature identification confidence. We used this method to assess the identification confidence of rover-explorable habitats in the Mars-analog Salar de Pajonales over a range of spatial resolutions and found that spatial resolutions two times better than are available from Mars would be necessary to identify habitats in this study at the 1-σ (85%) confidence level. The approach we present could be used to compare the identifiability of habitats across Mars-analog environments and focus Mars exploration from the scale of regional habitability to the scale of specific habitats. Our methods could also be adapted to map dome- and ridge-like features on the surface of Mars to further understand their origin and astrobiological potential.
In dem alten Delta am nordwestlichen inneren Rand des 35 Kilometer großen Kraters Jezero, das von Perseverance untersucht werden wird, wurde eine Vielzahl interessanter Minerale detektiert. Dieses Bild zeigt eine Kombination von Aufnahmen zweier Kamerasysteme an Bord des Mars Reconnaissance Orbiters der NASA: hochaufgelöste Bilder der HiRISE-Kamera und darüber gelegte, eingefärbte Daten des Spektrometers CRISM, mit denen die unterschiedlichen Minerale sichtbar werden. Dazu gehören neben den Eisen-Magnesium-Silikaten der Olivine auch Karbonate (Kalksteine) und Tonminerale (verwitterte, durch den Kontakt mit Wasser veränderte vulkanische Gesteine). Von den beiden letztgenannten Mineralgruppen weiß man, dass sie Spuren von Leben, also Biosignaturen, besonders gut zu konservieren können. Quelle:https://www.dlr.de/content/de/bilder/2020/03/mars-2020-ziel-krater-jezero.html
Started my path in paleo studying stromatolites 🦠 and they remain as fascinating as ever…I often dream about microbialites being found at shores of Jezero Crater by the #PerseveranceRover.
Übersetzung: Begann meinen Weg im Paläo mit dem Studium von Stromatolithen und sie bleiben so faszinierend wie eh und je … Ich träume oft davon, dass Mikrobialiten an den Ufern des Jezero-Kraters bei #PerseveranceRover gefunden werden. Interessante Karbonatablagerungen wurden aus dem Orbit entdeckt … wer weiß! #astrobiology
Die große Zitterpartie ist nun bereits ein halbes Jahr her: Ende Dezember letzten Jahres konnte das neue James Webb-Weltraumteleskop erfolgreich gestartet werden. Und nun trifft man bei der NASA auf fast schon kindlich begeisterte Wissenschaftler.Denn das Teleskop hat seine wissenschaftliche Arbeit aufgenommen und die ersten Aufnahmen zur Erde geliefert. Allerdings sind diese noch unter Verschluss. Da die Aufnahmen in erster Linie wissenschaftliche Daten darstellen, bekommen jene Forscher zuerst einen Einblick, deren Organisationen zur Finanzierung und zum Bau des milliardenschweren Projekts teilgenommen haben.
Allerdings läuft der Countdown: Am 12. Juli wird die NASA die ersten Bilder des neuen Teleskops der Öffentlichkeit präsentieren. Zwei Wochen zuvor äußerten sich beteiligte Forscher nun vorab zu ihren Eindrücken – natürlich auch, um das Interesse der Öffentlichkeit weiter anzufachen. Und sie vermitteln in jeder Hinsicht den Eindruck, dass die bereits gezeigten Bilder aus den Kalibrierungs-Tests von den ersten wissenschaftlichen Aufnahmen noch deutlich übertroffen werden.
„Wir haben bereits einige erstaunliche wissenschaftliche Aufnahmen im Kasten, und einige andere werden noch gemacht. Wir sind gerade dabei, geschichtsträchtige Daten zu sammeln“, sagte Thomas Zurbuchen, der Leiter der wissenschaftlichen Programme der NASA. Bereits jetzt soll der tiefste Blick ins Universum, der von Menschen je gemacht werden konnte, zum Portfolio gehören.
Fast geweint
Wenn in zwei Wochen die so genannten „First Light“-Aufnahmen öffentlich gemacht werden, sollen aber auch noch einige andere Bilder dabei sein, die die Leistungsfähigkeit des neuen Instruments demonstrieren. So wird man auch das Spektrum der Atmosphäre eines Exoplaneten vorweisen können. Das bedeutet, dass es mit dem Teleskop gelang, genau das Licht aufzufangen, das ein Stern durch die Gasschicht um einen seiner Planeten schickte. Die spektrale Analyse ermöglicht es dann zu ermitteln, aus welchen Stoffen sich die Atmosphäre des weit entfernten Planeten zusammensetzt.
„Was ich gesehen habe, hat mich bewegt, als Wissenschaftlerin, als Ingenieurin und als Mensch“, sagte die stellvertretende NASA-Administratorin Pam Melroy. „Es ist ein emotionaler Moment, wenn man sieht, wie die Natur plötzlich einige ihrer Geheimnisse preisgibt. Und ich möchte, dass Sie sich das vorstellen und sich darauf freuen“, ergänzte Zurbuchen. Er habe fast geweint, als er die ersten Aufnahmen zu Gesicht bekam. Das dürfte so manchen Weltraum-Interessierten an den Moment erinnern, als Hubble die ersten Bilder von Nebeln und Galaxien lieferte.
Es müsste sogar das erste Spektrum der Atmosphäre eines Exoplaneten sein. Freue mich auf die ersten Bilder. Diese und Zukünftige Bilder werden Raumfahrt-Geschichte schreiben.
Super! Es müsste sogar das erste Spektrum der Atmosphäre eines Exoplaneten sein. Das James Webb Teleskop wird die Erforschung von Exoplaneten und Monde, Planeten und Co. grundlegend verändern. Das wird ganze Bücher umschreiben und Geschichte schreiben
Untersuchungen der Exoplaneten 55 Cancri e und LHS 3844 b mit James Webb sollen möglicherweise Rückschlüsse auf die frühe Erdentwicklung geben.
Die Illustration zeigt, wie der Exoplanet 55 Cancri e nach derzeitigen Erkenntnissen aussehen könnte. (Bild: NASA, ESA, CSA, Dani Player (STScI))
Die US-Weltraumbehörde NASA will nach erfolgreicher Kalibrierung der wissenschaftlichen Instrumente des James-Webb-Weltraumteleskops im ersten Jahr zwei heiße Exoplaneten untersuchen, die wegen ihrer Größe und Gesteinszusammensetzung als „Supererden“ eingestuft sind. Das teilte die NASA am Donnerstag mit.
Konkret handelt es sich um den mit Lava bedeckten Exoplaneten 55 Cancri e sowie LHS 3844 b, der als weitgehend atmosphärenlos angenommen wird. Nach Angaben der NASA soll mithilfe der hochpräzisen Spektrographen des James-Webb-Teleskops die Geologie der Planeten untersucht werden. Die NASA verspricht sich davon, neue Erkenntnisse zu der geologischen Vielfalt von Planeten in der Galaxie zu erhalten. Zugleich erhoffen sich die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler von der Untersuchung der beiden Supererden mögliche Rückschlüsse auf die Entwicklung von Gesteinsplaneten wie die Erde ziehen zu können.
Lavabedeckter Exoplanet 55 Cancri e
Bei 55 Cancri e handelt es sich um einen Exoplaneten, der um den sonnenähnlichen Stern 55 Cancri A kreist und rund 40 Lichtjahre von der Erde entfernt ist. 55 Canri e ist einer von zurzeit fünf bekannten Exoplaneten, die ihn umkreisen. 55 Cancri e soll nach aktuellem Stand dem Stern am nächsten sein und umkreist ihn in einer Entfernung von weniger als 1,5 Millionen Kilometern innerhalb von 18 Stunden. Auf dem Planeten geht es recht ungemütlich zu. Die Nähe zu 55 Cancri A sorgt für Oberflächentemperaturen weit oberhalb des Schmelzpunktes herkömmlicher gesteinsbildender Mineralien. Die Tagseite des Planeten ist entsprechend mit Lavaozeanen bedeckt, schreibt die NASA.
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler nehmen an, dass die deutliche Nähe von 55 Cancri e zu dem sonnenähnlichen Stern dafür sorgt, dass eine Seite des Exoplaneten immer dem Stern zugewandt ist. Normalerweise sollte der heißeste Bereich dort liegen. Beobachtungen mit dem Weltraumteleskop Spitzer deuten jedoch darauf hin, dass das nicht der Fall ist.
Einen Erklärungsversuch dafür liefert Renyu Hu vom Jet Propulsion Laboratory der NASA. Er und seine Kollegen gehen davon aus, dass der Planet eine dichte, dynamische Atmosphäre besitzt, in der Sauerstoff und Stickstoff vorherrschen. Um die Bandbreite der thermischen Emission der Tagseite des Exoplaneten zu erfassen, wollen er und sein Wissenschaftsteam mit Nahinfrarotkameras (NIRCam) und dem Mittelinfrarotinstrument (MIRI) an Bord des James Webb das thermische Emissionsspektrum der Tagseite des Planeten untersuchen. Sollte 55 Cancri e eine Atmosphäre haben, könne dies mit den Instrumenten erfasst werden. Die notwendige Empfindlichkeit und der Wellenlängenbereich, um das herausfinden zu können, seien bei den Instrumenten gegeben.
Möglicher Lavaregen
Allerdings gibt es noch einen weiteren Erklärungsansatz für die abweichende Hitze. Ihn liefert der schwedische Astronom Alexis Brandeker, der an der Universität Stockholm tätig ist. Er bringt ins Spiel, dass 55 Cancri e nicht gezeitengebunden sein könnte. Der Planet könne ähnlich wie der Merkur alle zwei Umläufe dreimal rotieren (3:2-Resonanz), sodass er einen Tag-Nacht-Zyklus haben könnte. Nach Ansicht von Brandeker wäre dies eine Erklärung dafür, warum der heißeste Teil an einer anderen Stelle liegt, als er eigentlich liegen müsste.
„Genau wie auf der Erde würde es Zeit benötigen, bis sich die Oberfläche aufheizt. Die heißeste Zeit des Tages wäre am Nachmittag und nicht sofort zur Mittagszeit“, erklärt er. Die Richtigkeit dieser Annahme will Brandeker ebenfalls mithilfe der NIRCam des James Webb nachweisen. Dazu soll auf der beleuchteten Seite des Planeten die emittierte Wärme innerhalb von vier Umläufen erfasst werden. Sollte eine 3:2-Resonanz vorliegen, sei eine Hemisphäre zweimal beobachtbar. Die Oberfläche würde sich demnach tagsüber aufheizen, schmelzen, verdampfen und eine „sehr dünne Atmosphäre“ bilden, die mit dem Weltraumteleskop nachgewiesen werden könnte. Dieser Dampf würde am Abend abkühlen, auf die Oberfläche herabregnen und zur Nacht wieder erstarren, lautet die Hypothese von Brandeker.
Gesteinsanaylse von LHS 3844 b
Anders als 55 Cancri e, aber nicht minder exotisch mutet der LHS 3844 b an. Er umkreist seinen Stern ebenfalls in geringer Nähe innerhalb von 11 Stunden. Sein Stern ist jedoch klein und eher kühl. Das deutet darauf hin, dass die Oberfläche vermutlich nicht geschmolzen ist. Es werden jedoch Temperaturen jenseits von 525 °C angenommen. Beobachtungen mit dem Spitzer-Teleskop legen nahe, dass LHS 3844 b über keine nennenswerte Atmosphäre verfügt, heißt es von der NASA.
Zwar könne die Oberfläche mit James Webb „nicht direkt abgebildet werden“. Die Oberfläche könne jedoch aufgrund der fehlenden verdeckenden Atmosphäre spektroskopisch untersucht werden. So könnten über die unterschiedlichen Spektren von Gesteinsarten die vorherrschenden Gesteine ermittelt werden, erläutert Laura Kreidberg, Leiterin der APEx-Abteilung am Max-Planck-Institut für Astronomie. Dazu wollen sie und ihr Team das thermische Emissionsspektrum der Tagseite mit MIR erfassen und die so ermittelten Spektren mit denen bekannter Gesteine wie Basalt und Granit vergleichen. Sollte es auf dem Planeten aktive Vulkane geben, ließe sich das ebenfalls nachweisen.
Rückschlüsse von Supererden auf die Erde
Kreidberg geht davon aus, dass die Ergebnisse der Beobachtungen einen Aufschluss über die anderer erdähnlicher Planeten geben können. Zudem könnten die Ergebnisse Rückschlüsse darauf geben, „wie die frühe Erde ausgesehen haben könnte, als sie so heiß war wie diese Planeten heute“.
After collecting eight rock-core samples from its first science campaign and completing a record-breaking, 31-Martian-day (or sol) dash across about 3 miles (5 kilometers) of Mars, NASA’s Perseverance rover arrived at the doorstep of Jezero Crater’s ancient river delta April 13. Dubbed “Three Forks” by the Perseverance team (a reference to the spot where three route options to the delta merge), the location serves as the staging area for the rover’s second science expedition, the “Delta Front Campaign.”
NASA’s Perseverance Rover Arrives at Delta for New Science Campaign – NASA Mars Exploration https://t.co/jw3cpGdLXr
“The delta at Jezero Crater promises to be a veritable geologic feast and one of the best locations on Mars to look for signs of past microscopic life,” said Thomas Zurbuchen, the associate administrator of NASA’s Science Mission Directorate in Washington. “The answers are out there – and Team Perseverance is ready to find them.”
Perseverance Views Its Parachute: This image of the parachute that helped deliver NASA’s Perseverance Mars rover to the Martian surface was taken by the rover’s Mastcam-Z instrument on April 6, 2022, the 401st Martian day, or sol, of the mission. Credits: NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS. Download image ›
The delta, a massive fan-shaped collection of rocks and sediment at the western edge of Jezero Crater, formed at the convergence of a Martian river and a crater lake billions of years ago. Its exploration tops the Perseverance science team’s wish list because all the fine-grained sediment deposited at its base long ago is the mission’s best bet for finding the preserved remnants of ancient microbial life.
“We’ve been eyeing the delta from a distance for more than a year while we explored the crater floor,” said Ken Farley, Perseverance project scientist at Caltech in Pasadena. “At the end of our fast traverse, we are finally able to get close to it, obtaining images of ever-greater detail revealing where we can best explore these important rocks.”
Sticking a Fork in Three Forks
The Delta Front Campaign kicked off Monday, April 18, with about a week’s worth of driving to the southwest and then west. One goal of this excursion is to scope out the best route to ascend the delta, which rises about 130 feet (40 meters) above the crater floor. Two options, called “Cape Nukshak” and “Hawksbill Gap,” look traversable. The science team is leaning toward Hawksbill Gap because of the shorter drive time needed to reach the top of the delta, but that may change as the rover acquires additional information on the two options.
Whichever route Perseverance takes to the plateau atop the delta, the team will perform detailed science investigations, including taking rock core samples, on the way up, then turn around and do the same thing on the way back down. The rover is expected to collect around eight samples over about half an Earth year during the Delta Front Campaign.
After completing the descent, Perseverance will, according to current plans, again ascend the delta (perhaps via the other, untraveled route) to begin the “Delta Top Campaign,” which will last about half an Earth year as well.
“The delta is why Perseverance was sent to Jezero Crater: It has so many interesting features,” said Farley. “We will look for signs of ancient life in the rocks at the base of the delta, rocks that we think were once mud on the bottom of ‘Lake Jezero.’ Higher up the delta, we can look at sand and rock fragments that came from upstream, perhaps from miles away. These are locations the rover will never visit. We can take advantage of an ancient Martian river that brought the planet’s geological secrets to us.”
More About Perseverance
A key objective for Perseverance’s mission on Mars is astrobiology, including the search for signs of ancient microbial life. The rover will characterize the planet’s geology and past climate, pave the way for human exploration of the Red Planet, and be the first mission to collect and cache Martian rock and regolith (broken rock and dust).
Subsequent NASA missions, in cooperation with ESA (European Space Agency), would send spacecraft to Mars to collect these sealed samples from the surface and return them to Earth for in-depth analysis.
Künstlerische Darstellung möglicher Lebensformen in der Venus-Atmosphäre (Bild: J. Petkowska/MIT)
Auch weil sie nicht so gut erforscht wird, gibt uns die Venus Rätsel auf. Ungeklärte Anomalien könnten auf Lebensformen zurückgehen, sagt nun eine Hypothese.
Bisher nicht geklärte Anomalien in der Atmosphäre der Venus könnten durch simple Lebensformen erklärt werden, die sich in den Wolken der lebensfeindlichen Welt gewissermaßen einen eigenen Lebensraum schaffen. Das ist die Hypothese eines Forschungsteams, die jetzt der Fachwelt vorgestellt wird. Die vier berufen sich dabei auf einen möglichen Nachweis von Ammoniak in der Atmosphäre in den 1970er-Jahren.
Sollte es die Verbindung dort tatsächlich geben, gäbe es nach unserem Verständnis keinen chemischen Prozess auf dem Planeten, bei dem es entstehen könnte, schreiben sie. Stattdessen könnten Lebensformen das Gas produzieren, damit den Säuregehalt der Atmosphäre lokal verringern und kleine Regionen so lebenswert machen. Von der Erde seien solche Lebensformen bekannt, die extrem saure Umgebungen mit Ammoniak lebensfreundlich machen.
Ungeklärte Fragen zur Venus-Atmosphäre
Die Gruppe um William Bains vom Massachusetts Institute of Technology erklärt, dass die Atmosphäre der Venus in Teilen weiterhin ein Rätsel bleibe, mit einer Reihe von Anomalien. Dazu gehörten das unerwartete Vorhandensein von molekularem Sauerstoff, sowie schwer zu erklärende Verteilungen von Schwefeldioxid und Wasser. Ihre Hypothese würde nun all das erklären, versichern sie. Dazu nehmen sie an, dass ein möglicher Nachweis von Ammoniak durch die Sonden Venera 8 und Pioneer Venus bestätigt wird. Das Gas würde sich dann in Tropfen von Schwefelsäure lösen und den extremen Säuregehalt deutlich verringern. An einigen Stellen in der Atmosphäre könnte der pH-Wert von extrem lebensfeindlichen -11 auf etwa 0 steigen – immer noch sehr sauer, aber unter Umständen lebenswert.
„Ammoniak sollte es auf der Venus nicht geben“, erklärt Koautorin Sara Saeger. Dort sei einfach zu wenig Wasserstoff vorhanden. Jedes Gas, das nicht in den Kontext seiner Umgebung passe, sei aber automatisch verdächtig, von Leben zu stammen. Dass das Ammoniak – sollte es das Gas dort geben – von Leben stammt, sei die plausibelste Erklärung, erläutert das Team. Bei den effizientesten biologischen Prozessen zur Herstellung von Ammoniak entstehe auch molekularer Sauerstoff, dessen Vorhandensein sich erklären ließe. Auch die anderen Anomalien würden dadurch nachvollziehbar. Gleichzeitig sei aber ihre Hypothese nicht ohne schwierig zu erklärende Elemente, gestehen sie ein. So gebe es dort fast kein Wasser, aber alle uns bekannte Lebensformen bräuchten das. Ein Vorteil ihres Vorschlags sei aber, dass er vor Ort überprüft werden könnte. Dazu bräuchte es nur Sonden.
Die Hypothese zu möglichem Leben auf der Venus rückt einmal mehr in den Fokus, wie sträflich der innere Nachbarplanet der Erde in den vergangenen Jahren zugunsten des Mars vernachlässigt wurde. Während dort jede Menge Sonden kreisen und Rover unterwegs sind, wird die Venus aktuell nur von der japanischen Sonde Akatsuki aus dem Orbit erforscht. Venus Express der ESA hat bereits 2014 ihre Arbeit eingestellt. Im September 2020 hatten Berichte für Aufregung gesorgt, denen zufolge in der Atmosphäre der Venus Spuren eines Moleküls gefunden worden waren, das auf biologische Prozesse schließen lässt. Inzwischen ist das wieder vom Tisch, aber für Sonden vor Ort gebe es trotzdem jede Menge zu erforschen. Die Hypothese zu möglichen Lebensräumen in den Venuswolken ist nun im Fachmagazin Proceedings of the National Academy of Sciences erschienen.
Könnten säureneutralisierende Lebensformen bewohnbare Nischen in den Wolken der Venus machen?
Eine neue Studie zeigt, dass es theoretisch möglich ist. Die Hypothese könnte bald mit geplanten Venus-Missionen getestet werden.
Eine neue Studie zeigt, dass es theoretisch möglich ist. Die Hypothese könnte bald mit geplanten Venus-Missionen getestet werden. Jennifer Chu | MIT Nachrichtenbüro Veröffentlichungsdatum: 20. Dezember 2021
Künstlerische Vorstellung der Luftbiosphäre in den Wolkenschichten der Venusatmosphäre. In diesem Bild befindet sich hypothetisches mikrobielles Leben in den Wolken der Venus in schützenden Wolkenpartikeln und wird von Winden um den Planeten getragen.
Es ist schwer, sich eine unwirtlichere Welt als unseren nächsten planetarischen Nachbarn vorzustellen. Mit einer kohlendioxiddichten Atmosphäre und einer Oberfläche, die heiß genug ist, um Blei zu schmelzen, ist die Venus eine verbrannte und erstickende Ödnis, in der das Leben, wie wir es kennen, nicht überleben könnte. Die Wolken des Planeten sind ähnlich feindselig und bedecken den Planeten mit Tröpfchen von Schwefelsäure, die ätzend genug sind, um ein Loch durch die menschliche Haut zu brennen.
Und doch unterstützt eine neue Studie die seit langem bestehende Idee, dass, wenn Leben existiert, es in den Wolken der Venus ein Zuhause finden könnte. Die Autoren der Studie vom MIT, der Cardiff University und der Cambridge University haben einen chemischen Weg identifiziert, durch den das Leben die saure Umgebung der Venus neutralisieren und eine sich selbst erhaltende, bewohnbare Tasche in den Wolken schaffen könnte.
In der Atmosphäre der Venus haben Wissenschaftler seit langem rätselhafte Anomalien beobachtet – chemische Signaturen, die schwer zu erklären sind, wie zum Beispiel geringe Sauerstoffkonzentrationen und nichtsphärische Partikel im Gegensatz zu den runden Tröpfchen von Schwefelsäure. Am rätselhaftesten ist vielleicht die Anwesenheit von Ammoniak, einem Gas, das in den 1970er Jahren versuchsweise entdeckt wurde und das nach allen Berichten nicht durch einen auf der Venus bekannten chemischen Prozess hergestellt werden sollte.
In ihrer neuen Studie modellierten die Forscher eine Reihe chemischer Prozesse, um zu zeigen, dass, wenn Ammoniak tatsächlich vorhanden ist, das Gas eine Kaskade chemischer Reaktionen auslösen würde, die umgebende Schwefelsäuretröpfchen neutralisieren und auch die meisten der beobachteten Anomalien erklären könnten Die Wolken der Venus. Was die Ammoniakquelle selbst betrifft, so schlagen die Autoren vor, dass die plausibelste Erklärung biologischen Ursprungs ist und nicht eine nichtbiologische Quelle wie Blitze oder Vulkanausbrüche.
Wie sie in ihrer Studie schreiben, deutet die Chemie darauf hin, dass „das Leben seine eigene Umgebung auf der Venus schaffen könnte“.
Diese verlockende neue Hypothese ist überprüfbar, und die Forscher stellen eine Liste chemischer Signaturen für zukünftige Missionen zur Messung in den Venuswolken zur Verfügung, um ihre Idee entweder zu bestätigen oder zu widerlegen.
„Kein Leben, von dem wir wissen, dass es in den Venuströpfchen überleben könnte“, sagt die Mitautorin der Studie, Sara Seager, Professorin für Planetenwissenschaften der Klasse von 1941 am Department of Earth, Atmospheric and Planetary Sciences (EAPS) des MIT. „Aber der Punkt ist, dass vielleicht etwas Leben da ist und seine Umgebung so verändert, dass es lebenswert ist.“
Zu den Co-Autoren der Studie gehören Janusz Petkowski, William Bains und Paul Rimmer, die mit dem MIT, der Cardiff University und der Cambridge University verbunden sind.
Lebensverdächtig
„Life on Venus“ war letztes Jahr ein Trend, als Wissenschaftler wie Seager und ihre Co-Autoren über den Nachweis von Phosphin in den Wolken des Planeten berichteten. Auf der Erde ist Phosphin ein Gas, das hauptsächlich durch biologische Wechselwirkungen produziert wird. Die Entdeckung von Phosphin auf der Venus lässt Raum für die Möglichkeit des Lebens. Seitdem ist die Entdeckung jedoch vielfach umstritten.
„Der Phosphin-Nachweis wurde unglaublich umstritten“, sagt Seager. „Aber Phosphin war wie ein Tor, und es gab dieses Wiederaufleben bei den Leuten, die die Venus studierten.“
Inspiriert, genauer hinzusehen, begann Rimmer, Daten vergangener Missionen zur Venus zu durchsuchen. In diesen Daten identifizierte er Anomalien oder chemische Signaturen in den Wolken, die seit Jahrzehnten unerklärt waren. Außer dem Vorhandensein von Sauerstoff und nichtsphärischen Partikeln umfassten die Anomalien unerwartete Mengen an Wasserdampf und Schwefeldioxid.
Rimmer schlug vor, dass die Anomalien durch Staub erklärt werden könnten. Er argumentierte, dass Mineralien, die von der Venusoberfläche und in die Wolken geschwemmt wurden, mit Schwefelsäure interagieren könnten, um einige, wenn auch nicht alle, der beobachteten Anomalien zu erzeugen. Er zeigte, dass die Chemie überprüft wurde, aber die physikalischen Voraussetzungen waren nicht machbar: Eine riesige Menge Staub müsste in die Wolken aufgewirbelt werden, um die beobachteten Anomalien zu erzeugen.
Seager und ihre Kollegen fragten sich, ob die Anomalien durch Ammoniak erklärt werden könnten. In den 1970er Jahren wurde das Gas von den Sonden Venera 8 und Pioneer Venus versuchsweise in den Wolken des Planeten entdeckt. Die Anwesenheit von Ammoniak oder NH 3 war ein ungelöstes Rätsel.
„Ammoniak sollte nicht auf der Venus sein“, sagt Seager. „Es ist Wasserstoff daran gebunden, und es gibt sehr wenig Wasserstoff. Jedes Gas, das nicht in seine Umgebung gehört, ist automatisch verdächtig, vom Leben gemacht zu werden.“
Bewohnbare Wolken
Wenn das Team davon ausgehen würde, dass Leben die Quelle von Ammoniak ist, könnte dies die anderen Anomalien in den Venuswolken erklären? Auf der Suche nach einer Antwort modellierten die Forscher eine Reihe chemischer Prozesse.
Sie fanden heraus, dass, wenn das Leben auf die effizienteste Weise Ammoniak produzieren würde, die damit verbundenen chemischen Reaktionen auf natürliche Weise Sauerstoff liefern würden. Einmal in den Wolken vorhanden, würde sich Ammoniak in Schwefelsäuretröpfchen auflösen und die Säure effektiv neutralisieren, um die Tröpfchen relativ bewohnbar zu machen. Das Einbringen von Ammoniak in die Tröpfchen würde ihre vormals runde, flüssige Form in eine eher nichtkugelige, salzartige Aufschlämmung verwandeln. Sobald sich Ammoniak in Schwefelsäure aufgelöst hat, würde die Reaktion auch das umgebende Schwefeldioxid lösen.
Das Vorhandensein von Ammoniak könnte dann tatsächlich die meisten der großen Anomalien erklären, die in den Venuswolken zu sehen sind. Die Forscher zeigen auch, dass Quellen wie Blitze, Vulkanausbrüche und sogar ein Meteoriteneinschlag chemisch nicht die Menge an Ammoniak produzieren können, die zur Erklärung der Anomalien erforderlich ist. Das Leben jedoch könnte.
Tatsächlich stellt das Team fest, dass es Lebensformen auf der Erde gibt – insbesondere in unseren eigenen Mägen – die Ammoniak produzieren, um eine ansonsten stark saure Umgebung zu neutralisieren und bewohnbar zu machen.
„Es gibt sehr saure Umgebungen auf der Erde, in denen Leben lebt, aber es ist nichts mit der Umgebung auf der Venus zu vergleichen – es sei denn, das Leben neutralisiert einige dieser Tröpfchen“, sagt Seager.
Wissenschaftler haben möglicherweise die Möglichkeit, in den nächsten Jahren mit den Venus Life Finder Missions, einer Reihe von vorgeschlagenen privat finanzierten Missionen, bei denen Seager der Hauptforscher ist und die die Entsendung von Raumfahrzeugen planen, das Vorhandensein von Ammoniak und Lebenszeichen zu überprüfen zur Venus , um ihre Wolken auf Ammoniak und andere Lebenszeichen zu messen.
„Die Venus hat anhaltende, unerklärliche atmosphärische Anomalien, die unglaublich sind“, sagt Seager. „Es lässt Raum für die Möglichkeit des Lebens.“
Diese Forschung wurde teilweise von der Simons Foundation, der Change Happens Foundation und den Breakthrough Initiatives unterstützt.
Perseverance ist auf Marsgestein unterwegs, das in seiner Geschichte mehrmals mit Wasser interagiert hat. Das ist eine von mehreren neuen Erkenntnissen.
Die Umgebung von Perseverance (Bild: NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS)
Das Gestein, auf dem der Mars-Rover Perseverance unterwegs, hat seinen Ursprung wohl in rotem, heißem Magma und danach mehrmals mit Wasser interagiert. Das ist eine der neuen Erkenntnisse der Mission, die die NASA nun vorstellt. Außerdem gibt es in dem Gelände, das der Rover erforscht, organische Verbindungen. Auch wenn es sich dabei nicht um Spuren von einstigem Leben handeln muss – die Verbindungen können auch durch nicht-biologische Prozesse entstehen – sei der Fund eine großartige Neuigkeit angesichts der gesammelten Bodenproben, die zur Erde gebracht werden sollen. Sollte es auf dem Mars einst Leben gegeben haben, könnten diese Spuren also erhalten geblieben sein und womöglich in den Proben enthalten sein.
Von Vulkanen geschaffen
Die Erkenntnisse wurden nun auf einer Veranstaltung der American Geophysical Union vorgestellt. Wie die Forscher und Forscherinnen erläutern, hatten sie sich lange gefragt, wie das Gestein im Jezero-Krater entstanden ist, im Raum standen demnach Sedimente aus dem Fluss, den der Rover noch untersuchen soll, oder eben Überreste von längst erloschenen Vulkanen. Zwischenzeitlich habe es schon die Sorge gegeben, dass wir darauf keine Antwort finden können, meint Ken Farley vom California Institute of Technology. Doch dann habe das Instrument PIXL (Planetary Instrument for X-ray Lithochemistry) Kristalle in einem Stein gefunden, die alle Zweifel ausgeräumt habe. Die ausgekühlte Lava habe dann mehrmals mit Wasser in Berührung gestanden. Bei künftigen Analysen könnte aus den Spuren eine Chronik erstellt werden.
Antworten könnten schon die Bodenproben liefern, die in wenigen Jahren von einer weiteren Mission abgeholt und zur Erde gebracht werden sollen. Hier können dann auch die organischen Verbindungen – also solche mit Kohlenstoff und Wasserstoff – untersucht werden, die das Instrument SHERLOC (Scanning Habitable Environments with Raman & Luminescence for Organics & Chemicals) gefunden hat. Dabei handle es sich nicht um Biosignaturen, versichert das Team angesichts des Begriffs „organisch“. Sollten aber einst durch biologische Prozesse solche Verbindungen auf dem Mars entstanden sein, können die die lange Zeit überstanden haben und auf ihre Entdeckung warten. Perseverance hat ferner mit einem speziellen Radar den Untergrund analysiert und gezeigt, wie sich an der Oberfläche sichtbare geologische Formationen dort fortsetzen.
Perseverance ist der Nachfolger des weiterhin aktiven NASA-Rovers Curiosity und seit dem 18. Februar auf dem Mars unterwegs. Er gleicht seinem Vorgänger Curiosity in weiten Teilen, hat aber andere Instrumente an Bord und erstmals auch einen kleinen Hubschrauber mit zum Roten Planeten gebracht. Ingenuity hat alle Erwartungen weit übertroffen und begleitet den Rover inzwischen auf seinem Weg. Er erkundet aus mehreren Metern Höhe die Umgebung. Nachdem sie zuerst die Umgebung ihre Landestelle im Jezero-Krater erforscht haben, haben sie sich inzwischen auf den Weg zu einem nahen ausgetrockneten Flussbetts gemacht, um dort nach möglichen Spuren ehemaligen Lebens zu suchen.
Kennt ihr schon die „Ariel“ Mission der ESA? Ich schon lange. Missionen wie „Ariel“ und „James Webb“ sollten auch der/die nicht interessierte für Raumfahrt und Astrobiologie, kennen. Freue mich für den 200-Millionen-Euro-Vertrag für Airbus.
Ariel wird die Atmosphäre von Hunderten von Exoplaneten analysieren – Kontinuität nach CHEOPS, Synergien mit der Gaia-Mission – 200-Millionen-Euro-Vertrag mit Start im Jahr 2029. Eine Pressemitteilung von Airbus Defence and Space.
Ariel im All – künstlerische Darstellung. (Bild: Airbus)
Toulouse, 7. Dezember 2021 – Die Europäische Weltraumorganisation (ESA) hat mit Airbus einen Vertrag über den Bau der Mission Atmospheric Remote-sensing Infrared Exoplanet Large-survey (Ariel) unterzeichnet. Ariel ist die vierte Mission mittlerer Klasse im Rahmen des ESA-Programms Cosmic Vision.
Ariel wird die Zusammensetzung von Exoplaneten, ihre Entstehung und Entwicklung untersuchen, indem es eine Reihe von etwa 1000 extrasolaren Planeten im sichtbaren und infraroten Wellenlängenbereich vermessen wird. Es ist die erste Mission, die sich der genauen Messung der chemischen Zusammensetzung und der thermischen Strukturen von vorbeiziehenden Exoplaneten widmet. Der Auftrag hat einen Wert von rund 200 Millionen Euro.
“Airbus verfügt über umfangreiche Erfahrung in der Leitung bahnbrechender wissenschaftlicher Missionen, darunter JUICE, Gaia, Solar Orbiter, LISA Pathfinder und CHEOPS, auf der wir für die jüngste ESA-Wissenschaftsmission Ariel aufbauen”, sagte Jean-Marc Nasr, Leiter von Airbus Space Systems.
“Bei Airbus Toulouse, dem größten Raumfahrtstandort in Europa, verfügen wir über alle Ressourcen, Einrichtungen und Fachkenntnisse für die Entwicklung, Fertigung und Integration der Raumfahrzeuge und unterstützen die ESA aktiv bei der Entwicklung der Nutzlast. Airbus Stevenage ist vollständig in das Hauptteam für die Entwicklung der Avionik, der Hochfrequenz-Kommunikation und des elektrischen Designs der Plattform integriert, wie dies bereits bei der Entwicklung von Gaia erfolgreich der Fall war.”
Airbus wird das europäische Industriekonsortium mit mehr als 60 Unterauftragnehmern für den Bau des Satelliten leiten und der ESA Fachwissen und Unterstützung bei der Entwicklung des Nutzlastmoduls zur Verfügung stellen.
“Mit diesem Meilenstein für die Ariel-Mission feiern wir die Fortsetzung der hervorragenden Beziehungen mit unseren Industriepartnern, um Europa bis weit in das nächste Jahrzehnt und darüber hinaus an der Spitze der Erforschung von Exoplaneten zu halten”, sagte Günther Hasinger, Direktor für Wissenschaft der ESA.
Seit der ersten Beobachtung im Jahr 1995 wurden mehr als 5.000 Exoplaneten identifiziert, aber über die chemische Zusammensetzung ihrer Atmosphäre ist nur wenig bekannt. Bestehende Forschungsmissionen liefern Ergebnisse über Exoplaneten (wie der für die ESA von Airbus gebaute CHEOPS), aber Ariel wird die erste Mission sein, die sich der Untersuchung der Atmosphäre einer großen Anzahl von Exoplaneten widmet, einschließlich der Bestimmung der Hauptbestandteile der Atmosphäre und der Charakterisierung von Wolken. Die Beobachtung dieser Welten wird Einblicke in die frühen Stadien der Entstehung von Planeten und Atmosphären und ihre spätere Weiterentwicklung geben und damit zum Verständnis unseres eigenen Sonnensystems beitragen. Sie könnten uns dabei helfen herauszufinden, ob es anderswo in unserem Universum Leben gibt und ob es einen weiteren Planeten wie die Erde gibt.
Die Mission wird sich auf warme und heiße Planeten konzentrieren, von Supererden bis hin zu Gasriesen, die in der Nähe ihrer Muttersterne kreisen und die Zusammensetzung ihrer gut durchmischten Atmosphären entschlüsseln.
Nach dem Start im Jahr 2029 mit einer Ariane-6-Trägerrakete wird Ariel auf eine direkte Transferflugbahn zum zweiten Lagrange-Punkt (L2) gebracht. Dank seiner sehr stabilen thermischen und mechanischen Konstruktion wird das Raumfahrzeug in der Lage sein, Langzeitbeobachtungen desselben Planeten/Sternsystems mit einer Dauer von 10 Stunden bis zu drei Tagen durchzuführen. Die Mission wird vier Jahre dauern, wobei eine Verlängerung um mindestens zwei Jahre möglich ist.
Airbus war Hauptauftragnehmer für die ESA-Mission CHEOPS. Ziel der im Dezember 2019 gestarteten Mission ist die Charakterisierung von Exoplaneten, die nahe Sterne umkreisen. Dabei sollen bekannte Planeten im Größenbereich zwischen Erde und Neptun beobachtet und ihre Radien präzise gemessen werden, um Dichte und Zusammensetzung zu bestimmen.
Ariel will analyse the atmosphere of hundreds of exoplanets
Toulouse, 7 December 2021 –The European Space Agency (ESA) has signed a contract with Airbus to build the Atmospheric Remote-sensing Infrared Exoplanet Large-survey (Ariel) mission. Ariel is the fourth medium-class mission in ESA’s Cosmic Vision programme.
Ariel will study the composition of exoplanets, how they formed and how they evolve, by surveying a diverse sample of about 1000 extrasolar planets in visible and infrared wavelengths. It is the first mission dedicated to measuring precisely the chemical composition and thermal structures of transiting exoplanets. The contract is valued at around € 200 million.
“Airbus has extensive experience of leading ground-breaking science missions, including JUICE, Gaia, Solar Orbiter, LISA Pathfinder and CHEOPS, on which we are building for ESA’s latest science mission, Ariel,” said Jean-Marc Nasr, Head of Space Systems at Airbus.
“In our Toulouse facilities, the largest space site in Europe, we have all the resources, facilities and expertise to design, manufacture and integrate the spacecraft and actively support ESA with payload development. Airbus Stevenage is fully integrated in the prime team for the engineering of the avionics, Radio Frequency communication and electrical design of the platform, as successfully proven for the development of Gaia”.
Airbus will lead the European industrial consortium with more than 60 contractors for building the satellite and provide expertise and support to ESA for the development of the payload module.
“With this milestone for the Ariel mission we celebrate the continuation of the outstanding relationship with our industry partners to keep Europe at the forefront of excellence in the field of exoplanet research well into the next decade and beyond,” said Günther Hasinger, ESA’s Director of Science.
More than 5,000 exoplanets have been identified since the first observation in 1995, but little is known about the chemical composition of their atmospheres. Existing space science missions are delivering results on exoplanets (such as the Airbus-built CHEOPS for ESA), but Ariel will be the first mission dedicated to studying the atmospheres of a large number of exoplanets, including main atmospheric component determination and cloud characterisation. Observations of these worlds will give insights into the early stages of planetary and atmospheric formation, and their subsequent evolution, in turn contributing to the understanding of our own Solar System. They could help us find out whether there is life elsewhere in our universe and if there is another planet like Earth.
The mission will focus on warm and hot planets, ranging from super-Earths to gas giants orbiting close to their parent stars, taking advantage of their well-mixed atmospheres to decipher their bulk composition.
After its launch, in 2029 on an Ariane 6 launcher, Ariel will be injected onto a direct transfer trajectory to the second Lagrangian point (L2). Thanks to its very stable thermal and mechanical design, the spacecraft will be able to carry out long term observations of the same planet/star system for a duration of between 10 hours and up to three days. Its mission will last four years with a possible extension of at least two years.
Airbus was prime contractor for ESA’s mission CHEOPS. Launched in December 2019, its goal is to characterise exoplanets orbiting nearby stars, observing known planets in the size range between Earth and Neptune and precisely measuring their radii to determine density and composition.
Gott schafft keine geraden Linien – eine alte Archäologen-Weisheit. Aber was ist das dann für ein rechtwinkliger Klotz auf der dunklen Seite des Mondes?
China ist im All aktiv: ein Rover auf dem Mars, einer auf dem Mond. Der auf dem Mond heißt „Jadehase 2“ und erkundet seit Längerem die sogenannte dunkle – also immer erd-abgewandte – Seite unseres kosmischen Begleiters.
Auf dem Weg zum Klotz auf dem Mond: „Jadehase“ wird drei Monate brauchen
Klar: Jetzt wird spekuliert und gewitzelt. Ist das ein Kiosk von Außerirdischen? Ein Klo? Ein Tempel?
Fakt ist: Der Jadehase soll das Ding erforschen. Zwei bis drei Monate soll es dauern, bis er dort ist – dabei ist er nur rund 80 Meter von dem Klotz entfernt.
Warum braucht der Rover so lange für die 80 Meter zum Klotz?
Uwe kann auch erklären, warum die „Reise“ zu dem Klotz so lange dauert: „Der „Jadehase 2“ kann sich nun vorsichtig an den Gesteinsklotz ranpirschen. Nicht deshalb vorsichtig, weil von dem Klotz eine Gefahr ausgehen würde, sondern weil der Weg dahin durch mit Kratern übersähtes Gelände führt. Zwei bis drei Monate wird die Fahrt dauern und wir dürfen gespannt sein, wie sich dann, wenn man immer näher rankommt, nach und nach herausstellen wird, wie der Mondklotz tatsächlich ausschaut.“
Auf der erdabgewandten Seite: Chinesen entdecken Gesteins-Objekt auf dem Mond. Entfernt und unscharf – aber spannend
Theorien gibt es viele: Felsbrocken der beim Einschlag eines anderen Gesteinsbrockens auf dem Mond freigelegt wurde, Asteroid/Meteorit, oder durch früheren Vulkanismus auf dem Mond rausgeschleudertes Gestein.
Natürlich ist das ein Gesteinsblock, nur wie kommt er dahin. Wissenschaftlich es natürlich interessant und spannend. Zumal der klotz ja ziemlich Eindrucksvoll in der sonst recht flachen Mondlandschaft zu sehen ist bzw. am Mond-Horizont empor ragt.
Man wird dem Klotz immer näher kommen, so wir das Bild immer besser – man darf also gespannt sein wie Größe und Form dann sächlich sind. Für vielleicht erste Untersuchungen mit dem Spectrometern wird es aber Monate dauern, dafür ist der Rover viel zu weit weg – was brauchbares kommt da mit denn Spectrometern erst gar nicht raus wenn schon eine einfache Schwarz-Weiß Aufnahme verschwommen ist.
Christian Dauck
Auf der erdabgewandten Seite: Chinesen entdecken würfelförmiges Objekt auf dem Mond
Seit fast drei Jahren ist das chinesische Roboterauto »Jadehase 2« auf der Rückseite des Mondes unterwegs. Aktuelle Bilder zeigen nun ein bemerkenswertes Fundstück.
Entfernt und unscharf – aber spannend: Bisher unbekannte Struktur auf dem Mond Foto: Yutu 2
Vielleicht einmal vorab, damit keine Zweifel aufkommen: Nein, es wird mit allergrößter Wahrscheinlichkeit kein Zeugnis einer fernen Alien-Zivilisation sein, das der chinesische Mondrover »Jadehase 2« kürzlich aufgespürt hat – und das, obwohl es in den ersten Berichten als »geheimnisvolle Hütte« bezeichnet wird.
Und doch ist das – auf Fotos noch ziemlich undeutliche – Objekt faszinierend, über das der mit Pekings Weltraumbehörde CNSA verbundene Kanal »Our Space« im sozialen Netzwerk »WeChat« gerade berichtet: Im riesigen Von-Kármán-Krater des Südpol-Aitken-Beckens hat das Roboterfahrzeug etwas fotografiert, das die Form eines großen Würfels zu haben scheint.
Nach einer Einschätzung von »Space.com« könnte es sich um einen Felsbrocken handeln, der beim Einschlag eines anderen Gesteinsbrockens auf dem Mond freigelegt wurde. Journalist Andrew Jones, ein guter Kenner des chinesischen Raumfahrtprogramms, stellt außerdem klar, dass die Bezeichnung »geheimnisvolle Hütte« (shenmi xiaowu) als Platzhalter zu verstehen ist – und nicht als tatsächliche Beschreibung des Fundes.
Zwei bis drei Monate Anfahrt
Die beteiligten Wissenschaftler wollen sich das aktuell etwa 80 Meter vom Standpunkt des Rovers entfernte Objekt dem Bericht zufolge nun näher ansehen. Für die Fahrt seien zwei bis drei Monate angesetzt, vor allem gelte es dabei Hindernisse und Krater zu umfahren. »Jadehase 2« ist seit Anfang Januar 2019 auf dem Mond unterwegs. Das Fahrzeug gehört zur Mission »Chang’e 4«, bei der zum ersten Mal überhaupt eine Landung auf der erdabgewandten Seite des Mondes gelang.
Dass von der Erde aus stets nur eine Seite des Mondes zu sehen ist, liegt übrigens nicht daran, dass dieser sich nicht dreht. Er bewegt sich jedoch in einer sogenannten gebundenen Rotation – und das sorgt dafür, dass er unserem Planeten stets denselben Bereich zuwendet.
Der Jadehase 2 ist mit einer Panoramakamera, einem Bodenradar (LPR: Lunar Penetrating Radar), einem Infrarot-Spektrometer (VNIS: Visible und Near-Infrared Imaging Spectrometer) und einem energetischen Analysator (ASAN: Advanced Small Analyzer for Neutrals) ausgerüstet.
Nach dem unfreiwilligen Kontaktabbruch liefern Marsrover Perseverance und Helikopter Ingenuity wieder fleißig Daten. Perseverance hat eine weitere Probebohrung im Marsgestein vorgenommen. Jetzt steuern die beiden ein ehemaliges Flussdelta an.
Marsrover Perseverance bei der Bohrung. (Foto: NASA/JPL-Caltech)
Zwei Wochen lang herrschte Funkstille zwischen Mars und Erde. Während der sogenannten Konjunktion, in der die Sonne sich zwischen Erde und Mars geschoben hatte, konnte die Nasa keinen Kontakt zu Marsrover Perseverance und Helikopter Ingenuity unterhalten. Seit Ende Oktober liefert Perseverance wieder Daten und Bilder. Ingenuity hat derweil den 15. Flug absolviert. Jetzt machen sich die beiden Mars-Erkundungsgefährte wieder auf den Weg zum Landeort – von wo es dann zum Hauptziel der Mission gehen soll.
Perseverance wirft Blick unter die Oberfläche
Vor wenigen Tagen hat Perseverance laut den aktuellen, jetzt von der Nasa veröffentlichten Bildern vom Mars eine weitere Probebohrung vorgenommen. Konkret hat der Marsrover etwas von der Oberfläche eines Gesteinsstück abgeschliffen, um einen Blick darunter zu werfen – etwas, „das noch niemand bisher gesehen hat“. Jetzt soll der Rover sein nächstes Ziel anvisieren.
Peering inside to look at something no one’s ever seen. I’ve abraded a small patch of this rock to remove the surface layer and get a look underneath. Zeroing in on my next target for #SamplingMars.
— NASA's Perseverance Mars Rover (@NASAPersevere) November 9, 2021
Mars Perseverance Sol 262: Left Navigation Camera (Navcam) NASA’s Mars Perseverance rover acquired this image using its onboard Left Navigation Camera (Navcam). The camera is located high on the rover’s mast and aids in driving. This image was acquired on Nov. 15, 2021 (Sol 262) at the local mean solar time of 15:59:22. Image Credit: NASA/JPL-Caltech https://mars.nasa.gov/mars2020/multimedia/raw-images/Mars Perseverance Sol 262: Left Mastcam-Z Camera NASA’s Mars Perseverance rover acquired this image using its Left Mastcam-Z camera. Mastcam-Z is a pair of cameras located high on the rover’s mast. This image was acquired on Nov. 15, 2021 (Sol 262) at the local mean solar time of 15:39:12. Image Credit: NASA/JPL-Caltech/ASU https://mars.nasa.gov/mars2020/multimedia/raw-images/
Wie heise.de berichtet, geht es für Perseverance und seine fliegende Begleitung jetzt wieder zurück zum Landeort, der Octavia E. Butler Landing-Site. Von dort aus bewegen sich beide auf einen kleinen Krater zu, der umrundet wird. Dann fahren und fliegen Perseverance und Ingenuity in Richtung Westen auf das einstige Flussdelta zu. Dort erhofft sich die Nasa Spuren von ehemaligem Leben auf dem Mars.
Update für Flugsoftware von Ingenuity
Ingenuity soll nach dem 15. Flug auf dem Mars – eigentlich sollte der Helikopter nur zeigen, dass motorisierte Fluggeräte dort abheben können – von der Nasa ein Update seiner Flugsoftware erhalten. Darüber sollen dem Fluggerät unter anderem neue Navigationsfähigkeiten verpasst werden. Aktuell kann Ingenuity wegen des geringen atmosphärischen Drucks und hoher Temperaturen nur mit deutlich mehr Umdrehungen der Rotoren in der Minute fliegen. Insgesamt ist der Helikopter schon mehr als drei Kilometer geflogen. Wie die beiden Gefährte mit dem nahenden Winter, in dem die Temperaturen in der Nacht von minus 70 auf bis zu minus 130 Grad Celsius fallen können, klarkommen, ist noch unklar.
Erdtrabant der besonderen Art: Der Asteroid 2016 HO3, auch Kamo’oalewa genannt, ist nicht nur ein Quasi-Satellit der Erde – er könnte auch einen ungewöhnlichen Ursprung haben. Denn Spektraldaten legen nahe, dass der 40 bis 100 Meter große Brocken aus lunarem Material besteht. Er könnte demnach einst bei einem Einschlag von der Mondoberfläche ins All geschleudert worden sein. Der Quasi-Satellit wäre damit eine Art Miniatur-Mond unseres Planeten.
Der Mond ist nicht der einzige Trabant der Erde. Es gibt gleich mehrere Asteroiden, die unseren Planeten als Quasi-Satelliten umkreisen oder in hufeisenförmigen Bahnen um uns herumpendeln. Meist stammen diese Brocken aus dem Asteroidengürtel und wurden durch Schwerkraftturbulenzen oder Kollisionen aus ihrer ursprünglichen Bahn gelenkt. Allerdings bleiben diese Mini-Monde nicht dauerhaft in Erdnähe gefangen, sondern verlassen Orbit und Erdbahn nach einigen Monaten oder Jahren wieder.
Quasi-Satellit in eirigem Orbit
Doch einer unserer aktuellen Mini-Monde könnte etwas ganz Besonderes sein, wie nun Benjamin Sharkey von der University of Arizona und seine Kollegen herausgefunden haben. Es handelt sich um den vor fünf Jahren entdeckten Asteroiden 2016 HO3, auch als (469219) Kamo’oalewa bekannt. Dieser 40 bis 100 Meter große Brocken umkreist die Erde in einem weiten, etwas eirigen Orbit gegen ihre Rotationsrichtung und begleitet sie so um die Sonne.
Um mehr über Zusammensetzung und Herkunft dieses Quasi-Satelliten zu erfahren, haben Sharkey und sein Team den kleinen Erdbegleiter mit dem Large Binocular Telescope in Arizona und dessen Spektroskop näher in Augenschein genommen. Dafür stand ihnen allerdings nur ein kleines Zeitfenster zur Verfügung: Der kleine Asteroid wird nur einmal im Jahr – im April – hell genug, um ihn von der Erde aus mit leistungsstarken Teleskopen beobachten zu können.
Rätselhafte Röte
Schon die erste Beobachtung im April 2017 ergab Überraschendes: Das Spektrum des von der Asteroidenoberfläche reflektierten Lichts unterschied sich von dem normaler erdnaher Asteroiden. „Ich habe jedes Spektrum solcher Asteroiden durchgeschaut, zu dem wir Zugang hatten, aber nichts passte“, sagt Sharkey. Vor allem der hohe Rotanteil des Lichtspektrums und damit die starke Reflexion im langwelligen Bereich war ungewöhnlich.
„Das Spektrum deutet auf eine silikatbasierte Zusammensetzung hin, aber der Rotanteil ist weit jenseits dessen, was für Asteroiden im inneren Sonnensystem typisch ist“, erklären die Astronomen. „Wir wussten nicht, was wir davon halten sollten“, sagt Sharkeys Kollege Vishnu Reddy. Nachdem die eigentlich geplante Nachbeobachtung im April 2020 wegen der Corona-Pandemie ausfallen musste, bekam das Team erst im April 2021 die Chance, mithilfe des Lowell Discovery Telescope (LDT) ergänzende Daten zu Kamo’oalewa zu sammeln.
Ähnlichkeit mit Mondgestein
Die neuen Beobachtungdaten bestätigten die auffällige „Rötung“ des Lichtspektrums: „Wir dachten: Wow, es ist wirklich wahr“, erzählt Sharkey. Die genaueren Spektraldaten lieferten zudem Hinweise darauf, dass die Rötung des Spektrums auf eine Weltraumverwitterung des silikatreichen Asteroidengesteins zurückgehen könnte – eine chemische Veränderung, wie sie unter anderem für die Mondoberfläche typisch ist.
Stammt der Asteroid 2016 HO3 womöglich vom Mond? Um das zu prüfen, verglichen Sharkey und sein Team das Lichtspektrum des Quasi-Satelliten mit den spektralen Daten von 19 Mondproben der Apollo-Missionen – und wurden fündig: „Die Körnchen aus der Mondprobe #14163 von Apollo 14 zeigen eine hohe Überstimmung mit unseren Daten von Kamo’oalewa“, berichten die Astronomen.
Weitere Indizien für einen lunaren Ursprung
Nach Ansicht von Sharkey und seinem Team könnte der kleine Erdbegleiter demnach aus lunarem Material bestehen, das einst durch einen Einschlag ins All hinaus geschleudert wurde. Für einen solchen lunaren Ursprung würde auch der Orbit des Asteroiden sprechen. Er ist retrograd und leicht gegen die Ekliptik geneigt. Modellsimulationen legen zudem nahe, dass Kamo’oalewa bis vor rund 100 Jahren einer hufeisenförmigen Bahn folgte, bevor er dann zum Quasi-Satelliten wurde.
„Es ist sehr unwahrscheinlich, dass ein normaler erdnaher Asteroid spontan in einen Trabantenorbit wie dem von Kamo’oalewa wechseln würde“, sagt Sharkeys Kollegin Renu Malhotra. Ebenfalls für einen Ursprung im Erde-Mond-System spricht ihren Angaben zufolge die Geschwindigkeit des Asteroiden: Relativ zur Erde bewegt er sich nur mit zwei bis fünf Kilometern pro Sekunde, klassische erdnahe Asteroiden fliegen hingegen meist mit rund 20 Kilometern pro Sekunde.
Noch ist nicht eindeutig klar, ob der rätselhafte Erdbegleiter Kamo’oalewa tatsächlich vom Mond stammt. „Unsere Antworten sind bisher noch spekulativ“, räumen auch die Astronomen ein. Sie arbeiten aber bereits daran, mehr über die Herkunft des kleinen Quasi-Satelliten herauszufinden. (Communications Earth & Environment, 2021; doi: 10.1038/s43247-021-00303-7)
Erdumkreisender Asteroid Kamo’oalewa könnte aus lunarem Material bestehen, interessiert mich da schon mehr. Da bin ich absolut begeistert. Hoffentlich hält die chinesische Weltraumbehörde CNSA an ihren Plänen fest die Sonde ZhengHe nach (469219) Kamoʻoalewa zuschicken. Kamoʻoalewa unbedingt per Sonde erforschen und untersuchen Auch Artemis 1 ist auf einem guten weg und fertig gestapelt, eine echte Schönheit.
Deutscher Astronaut zur ISS gestartet, öde-langweilig! Zum Mond (Artemis 1) bin ich dabei aber doch nicht wenn die Menschheit quasi in der Erdumlaufbahn abhängt, während im All Geheimisse darauf warten gelüftet zu werden. Erdumkreisender Asteroid Kamo’oalewa könnte aus lunarem Material bestehen, interessiert mich da schon mehr. Da bin ich absolut begeistert. Hoffentlich hält die chinesische Weltraumbehörde CNSA an ihren Plänen fest die Sonde ZhengHe zu (469219) Kamoʻoalewa schicken.
Zwar sind bei Testflug von Artemis 1 keine Astronauten an Bord, aber eine tolle Auswahl an Cubesats (Wissenschaftliche Nutzlasten) die mitfliegt ist da ein tolles Trostpflaster. Testflug zum Mond und und Cubesats die den Mond erforschen, das ist doch was. Das begeistert mich.
Perseverance scheint an einer interessanten Stelle eine dritte Bohrung vorgenommen zu haben, leider im offiziellen Account sehr schwammig formuliert. Deshalb hab ich mit dem schreiben noch gewartet, aber eine offizielle Mitteilung und Bilder stehen immer noch aus, deshalb erstmal nur das neuste zum Mond und Artemis 1. Mit viel Glück kommt noch was offizielles in form eines Bildes oder Tweets am Wochenende (Samstag-Abend/Sonntag Nacht MEZ). Auf jeden fall Anfang nächster Woche was neues von den Rover-Verantwortlichen, was den der Rover die letzten tage so schönes gemacht hat.
Christian Dauck
Einer von nur einer Handvoll Asteroiden, die die Erde als sogenannte Quasisatelliten begleiten, ist womöglich der erste bekannte Himmelskörper, der seinen Ursprung auf dem Erdmond hat.
Das legen ausführliche Beobachtungen des erst 2016 entdeckten Objekts namens (469219) Kamoʻoalewa nahe, die nun vorgestellt wurden.
Der lediglich etwa 50 Meter durchmessende Asteroid umkreist die Sonne auf einer Bahn, die der Erde stark gleicht und ist äußerst schwierig zu beobachten. Lediglich für eine Woche im April ist er der Erde so nahe, dass er mit den stärksten Teleskopen untersucht werden kann. Bei den jetzt veröffentlichten Analysen kam demnach heraus, dass das Spektrum des von ihm reflektierten Lichts zu dem des bei den Apollo-Missionen eingesammelten Mondgesteins passt.
Entscheidende Messungen in diesem Frühjahr
Gegenwärtig sind nur fünf sogenannte Quasisatelliten bekannt; sie begleiten die Erde auf äußerst instabilen Bahnen. (469219) Kamoʻoalewa ist der stabilste, aber darüber hinaus wurden bisher nur wenige Informationen über das Objekt gesammelt. Der von einem Team um Ben Sharkey von der Universität Arizona vorgestellten Studie zufolge passt das Spektrum des von ihm reflektierten Lichts unter allen erdnahen Asteroiden zu keinem anderen. Man habe die Verbindung zum Mond lange angezweifelt und konnte im April 2020 wegen der Corona-Pandemie keine Folgebeobachtungen vornehmen. Dieses Jahr habe man diese nachgeholt und bestätigt, dass das Spektrum mit dem Vergleich zum Mond viel einfacher zu erklären sei.
Zusätzlich zu dem Spektrum deute auch der ungewöhnliche Orbit auf eine Verbindung zum Mond hin, ergänzen sie. Der sei leicht geneigt. Es sei sehr unwahrscheinlich, dass ein beliebiger erdnaher Asteroid spontan in solch einen Orbit einschwenkt. Die Forscher und Forscherinnen gehen davon aus, dass (469219) Kamoʻoalewa gerade einmal seit 500 Jahren in seiner aktuellen Umlaufbahn unterwegs ist und sie in 300 Jahren schon wieder verlässt. Eine Hypothese lautet, dass er bei einem Einschlag auf den Mond aus dessen Oberfläche geschleudert wurde.
ARTEMIS 1:Fünf harte Tests bis zum neuen Starttermin der Mondmission
Die NASA hat das Orion-Raumschiff an die SLS-Mondrakete montiert. Der Start verschiebt sich um einen Monat und weitere Tests sind nötig.
Das Orion-Raumschiff in der Montagehalle der SLS-Mondrakete.
Die amerikanische Raumfahrtbehörde NASA und ihre Partner wollen zum Mond aufbrechen. Der Starttermin wurde aber erneut verschoben. Eigentlich sollte die Artemis 1 Mission noch Ende 2021 starten, dann wurde sie auf Januar 2022 verschoben und nun auf Februar desselben Jahres. Weitere Verschiebungen sind möglich, denn einen genauen Starttermin hat die Behörde noch nicht festgelegt. Nun sollen erst mal fünf weitere Tests erfolgen. Außerdem wurde das Orion-Raumschiff mit der Rakete verbunden. „Nach Abschluss der Stapelung liegt nun eine Reihe integrierter Tests zwischen der Mega-Mondrakete und dem für Februar 2022 geplanten Start in den tiefen Weltraum“, heißt es bei der NASA.
Die Artemis 1 Mission sei dabei der Wegweiser „für einen künftigen Flugtest mit Besatzung“. Sie soll auf einen regelmäßigen Flugverkehr zwischen Erde und Mond vorbereiten, bei dem Astronautinnen und Astronauten zunächst zum Lunar Gateway gebracht werden und anschließend ab 2024 auf dem Mond landen sollen. Da der Start der ersten Artemis-Mission immer wieder stückweise verschoben wurde, kann es gut möglich sein, dass die nächste Mondlandung ebenfalls nach hinten rückt. Bei dem Lunar Gateway handelt es sich übrigens um eine Raumstation, ähnlich wie die der Internationalen Raumstation ISS. Nur dass sie kleiner sein und eine Umlaufbahn um den Mond haben wird.
Montage der Orion-Raumkapsel an die Raketenspitze
Am 23. Oktober veröffentlichte die NASA unter anderem auf Twitter ein Bild, auf dem die Montage des Orion-Raumschiffs an die SLS-Mondrakete („Space Launch System“) zu sehen ist. Mit diesem Raumschiff soll zunächst eine unbemannte Mission um den Mond geschickt werden, bevor die ersten Raumfahrenden ab der Artemis 2 Mission an Bord des Raumschiffs sein sollen.
Übrigens: Das „European Service Module“, kurz ESM (engl. europäisches Service-Modul), wurde mit der Hilfe von Airbus gebaut. In dem ESM sind die Antriebs-, Wärmekontroll-, Stromversorgungs- und kritischen Bordsysteme von Orion untergebracht. Das Modul soll sechs Raumfahrende bis zu sechs Monate lang beherbergen und versorgen können.
Noch fünf Tests bis zum Start
Bevor es aber gen Weltraum geht, folgen noch wichtige Tests, erklärt Mike Bolger. Er ist der „Exploration Ground Systems Program Manager“ (engl. Programm-Manager für Explorationsbodensysteme) bei der NASA und erklärt: „Auch wenn es bis zum Start noch einiges zu tun gibt, wie etwa die fortgesetzten integrierten Tests und die Generalprobe, so ist der Anblick des voll ausgestatteten SLS doch eine Belohnung für uns alle.“
„Umsatz und Wissenstransfer sind für studentische Projekte immer eine Herausforderung, und die Pandemie hat das nur noch verschärft“, schrieb er. Auch bei mehreren Komponenten der Mission hatte das Team laut Muhlberger „Pech“. Bei der Integration der CubeSats traten einige Probleme auf, die eine „umfangreiche Demontage zur Diagnose und Reparatur“ erforderten. Die anderen neun Mitfahrgelegenheiten, die mit Artemis 1 eingeführt werden, sind:
• Lunar IceCube: Diese von der Morehead State University in Kentucky geleitete Mission wird den Mond mit einem Infrarotspektrometer umkreisen, um das Vorhandensein von Wasser und organischen Molekülen auf der Mondoberfläche und in der Mondexosphäre zu untersuchen.
• NEA Scout: Die NEA Scout-Mission setzt ein Sonnensegel ein, um sich zu einem Vorbeiflug mit einem kleinen Asteroiden zu lenken. Das kleine Raumschiff wurde vom Jet Propulsion Laboratory der NASA und dem Marshall Space Flight Center entwickelt.
• LunaH-Map: Der Lunar Polar Hydrogen Mapper, der an der Arizona State University entwickelt wurde, wird laut NASA den Wasserstoffgehalt des gesamten Südpols des Mondes, auch in permanent abgeschatteten Regionen, mit hoher Auflösung kartieren.
• CuSP: Der CubeSat zur Untersuchung von Solar Particles oder CuSP wird die Sonne im interplanetaren Raum umkreisen. CuSP wird Partikel und Magnetfelder beobachten, die von der Sonne wegströmen, bevor sie die Erde erreichen, wo sie geomagnetische Stürme und andere Weltraumwetterereignisse auslösen können.
• LunIR: Die von Lockheed Martin entwickelte Lunar Infrared Imaging Mission wird einen Vorbeiflug am Mond durchführen, um Wärmebilder der Mondoberfläche zu sammeln. Die Mission wird auch CubeSat-Technologien im Weltraum demonstrieren.
• Team Miles: Dieser privat entwickelte CubeSat testet ein Miniatur-Plasmaantriebssystem im Weltraum. Die Team Miles-Mission ist eine Partnerschaft zwischen Miles Space und Fluid & Reason LLC, zwei in Florida ansässigen Unternehmen.
• EQUULEUS: Das Mond-Erde-Punkt 6U-Raumschiff EQUIlibriUm wird zum Erde-Mond-L2 Lagrange-Punkt jenseits der anderen Seite des Mondes reisen. Die von der Japan Aerospace Exploration Agency und der University of Tokyo entwickelte Mission wird die Plasmasphäre der Erde abbilden, Einschläge auf der Mondfernseite beobachten und energiearme Flugbahnkontrollmanöver in der Nähe des Mondes demonstrieren.
• OMOTENASHI: Die von der NAno Semi-Hard Impactor-Mission demonstrierten herausragenden MOon-Erkundungstechnologien, die ebenfalls von JAXA und der Universität Tokio entwickelt wurden, werden mit einem Feststoffraketenmotor eine „halbharte“ Landung auf der Mondoberfläche versuchen.
• ArgoMoon: Diese Mission wird einen kleinen Satelliten verwenden, um Näherungsmanöver um die SLS-Oberstufe nach der Bereitstellung vom Orion-Stufenadapter durchzuführen. ArgoMoon, bereitgestellt von der italienischen Raumfahrtbehörde in Zusammenarbeit mit dem italienischen Unternehmen Argotec, wird hochauflösende Bilder der oberen Bühne für die historische Dokumentation bereitstellen.
Zu den anstehenden Tests gehören ein simulierter Startcountdown-Test (Countdown Sequencing Testing) um die Software zu testen sowie ein End-to-End-Kommunikationstest, um die Funkfrequenzen von der Missionskontrolle zu SLS, ICPS (kryogenische Zwischenantriebsstufe) und Orion zu erproben.
Außerdem stehen noch programmspezifische technische Tests, um die Funktion verschiedener System zu kontrollieren, ein Be- und Enttankungstest von Treibstoff (Wet Dress Rehearsal Testing) und ein „Interface Verification Testing“, bei dem geprüft werden soll, ob die Funktionalität und Interoperabilität der Schnittstellen zwischen den Elementen und Systemen gegeben ist, an
Christian Dauck 
