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Freitag, 19. November 2010
Flugdrohne soll auf dem Mars nach Leben suchen:



Hampton/ USA - Seit dreißig Jahren erforschen zahlreiche Satelliten, Landeenheiten und Rover die den Planeten Mars und haben dabei eine Vielzahl von Indizien und Beweisen zusammengetragen, die zumindest auf einstiges Leben aber zumindest ehemals lebensfreundliche Umweltbedingungen mit Flüssen, Seen und Ozeanen hinweisen. Geht es nach den Visionen von NASA-Ingenieuren und Wissenschaftlern, soll zukünftig auch eine Flugdrohne nach Marsleben suchen.

Für den NASA-Wissenschaftler Joel Levine ist die sich noch in der Prototypphase befindliche Flugdrohne "Aerial Regional-Scale Environmental Surveyor" (ARES), die am "Langley Research Center" der NASA entwickelt wurde, die Ideallösung für diese Aufgabe. Die robotisierte und von Raketen angetriebene Flugzeug sei die perfekte Plattform, um die größten Geheimnisse des Roten Planeten zu erforschen.

ARES, so die Pläne, soll die Marsoberfläche in einer Höhe von rund 1,6 Kilometern überfliegen und hätte so eine Reichweite von mehr als 1.000 Kilometern, wobei die Drohne hochauflösende Aufnahmen und Weitstreckenmessungen machen und zurück zur Erde funken könnte.


"Ein solches Flugzeug kann aus einer Meile Höhe Messungen selbst in vom Boden aus unzugänglichem Gelände und Regionen des Mars durchführen und eine ganze Anzahl von Daten sammeln, wie dies einem Rover unmöglich wäre", so Levine. Auch gegenüber Satellitensonden hätte die Drohne aufgrund ihrer Nähe zur Oberfläche den Vorteil, dass sie hochauflösende Nahaufnahmen machen und chemische Sensoranalysen durchführen könnte.

Der ARES-Prototyp (s. Abb.) ist fünf Meter lang, hat eine Flügelspannweite von 6,5 Metern und besteht aus einem leichtgewichtigen Polymer-Kohlenstoff. Heckflosse und Flügel zusammengeklappt, könnte die Drohne in einer Luftkissenhülle auf den Mars gelangen, wie sie auch schon die Rover auf die Oberfläche gebracht hatte. Bevor die Fracht jedoch den Boden erreicht, soll das Flugzeug seine Hülle abstoßen, seine Flügel ausklappen und, angetrieben von Raketen, seinen Erkundungsflug in der Luft starten.

Während dieser Reise soll ARES auch Proben der Marsatmosphäre nehmen und analysieren können. Eine fortwährende Messung der Luftzusammensetzung könnte dann auch dabei behilflich sein, die Abgaben von Methan, wie sie im vergangenen Jahr nachgewiesen werden konnten (...wir berichteten), genau zu lokalisieren. Bislang ist noch nicht geklärt, ob dieses Methan geologischen oder sogar biologischen Ursprungs ist (...wir berichteten 1, 2). Ausgestattet mit den richtigen Instrumenten, könnte ARES auch bis in den Untergrund des Marsbodens blicken und hier nach Hinwiesen auf Leben suchen.

Ursprünglich schon für einen Jungfernflug im Jahre 2003 geplant, wurde die Mission aus finanziellen Gründen von der NASA offiziell ad acta gelegt. Dennoch ist Levine bis heute davon überzeugt, dass die Flugdrohne eine verlässlichere Alternative zu bodengestützten Missionen darstellt. Die für 2011 geplante Rover-Mission des "Mars Science Laboratory" (Curiosity) hält der Forscher sogar für technisch schwieriger wie eine Mission mit ARES: "Das Flugzeug startet noch in der Atmosphäre. Man braucht sich also um eine sichere Landung keinen Sorgen zu machen."

Zwar würde der Treibstoff gerade einmal für etwa zwei Flugstunden ausreichen, doch könnte die Drohne in dieser Zeit eine um das Vielfache weitere Strecke zurücklegen und damit eine viel größere Fläche erkunden, als dies einem Rover Möglich wäre. Levine vermutet, dass ARES in dieser Zeit etwa 1500 Kilometer zurücklegen könnte. Nach der Landung könnte die Drohne zudem als stationäre Forschungsstation weiter betrieben werden.

Schon jetzt hat das Langley-Team den Start der Drohne in der Luft bereits erfolgreich innerhalb der Erdatmosphäre getestet, wo sich das Flugzeug in 30 Kilometern Höhe erfolgreich entfaltete. Zudem haben Windkanaltests unter Bedingungen der dünnen Marsatmosphäre die Flugtauglichkeit von ARES demonstriert.



Grafische Konzeptstudie der ARES-Drohne (Illu.) | Copyright: NASA / Langley Research Center

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Donnerstag, 25. November 2010
Extremophiles Bakterium könnte auf dem Mars Millionen Jahre überdauern:



London/ England - Das Bakterium Deinococcus radiodurans (s. Abb. u.) gehört zu den widerstandsfähigsten und zähesten Bakterien auf der Erde, übersteht es doch sogar lange Aufenthalte im Vakuum, extreme Temperaturen und starke kosmische Strahlung. Jetzt haben britische Forscher herausgefunden, dass das Bakterium im Kälteschlaf mehr als eine Million Jahre auch auf dem Mars überlebt haben könnte. Tatsächlich vermuten einige Wissenschaftler sogar, dass Deinococcus radiodurans selbst einst aus dem All auf die Erde gekommen ist.

Wie die Forscher um Lewis Dartnell von der vom "University College" in London im Fachmagazin "Astrobiology" berichten, haben sie die Mikroben auf Temperaturen von minus 79 Grad Celsius heruntergekühlt, was der durchschnittlichen Temperatur in den mittleren Breitengraden des Mars entspricht. Zudem wurden die Bakterien mit Gammastrahlen beschossen, um so jene Dosierung zu simulieren, wie sie vermeintliche Mikroben über lange Zeiträume in 30 Zentimetern Tiefe im Marsboden ausgesetzt wären.

Anhand der Experimente kommen die Forscher zu dem Schluss, dass Deinococcus radiodurans die simulierten Bedingungen rund 1,2 Millionen Jahre überdauern könnte, bevor sich die ursprüngliche Population auf einen millionsten Teil zu reduzieren.



Frühere Studien hatten gezeigt, dass das Bakterium, der Marskälte ausgesetzt, die vierfache Menge an Strahlung ertragen kann als unter gewöhnlicher Raumtemperatur, da Strahlung gefrorenen Zellen weniger Schaden zufügt, wenn die die freien Radikale weniger mobil sind.

Neben Deinococcus radiodurans haben die Forscher auch drei neue Bakterienstämme aus den antarktischen Trockentälern isoliert, wie sie im antarktischen Winter Temperaturen von bis zu minus 40 Grad Celsius ausgesetzt sind. Auch deren widerstandsfähigste Exemplare könnten demnach 117.000 Jahre auf dem Mars überdauern.

"Je mehr wir über das Leben auf der Erde lernen, desto wahrscheinlicher erscheint es, dass das Leben auch an anderen Orten im Sonnensystem bestehen könnte", zitiert der "NewScientist" die NASA-Wissenschaftlerin Cassie Conley. Doch selbst wenn irdische Mikroben auch auf dem Mars überdauern können, zeigt sich die Forscherin kritisch bezüglich der Frage, ob diese auch eine Reise zum Roten Planeten überstehen würden. Um dies zu überprüfen, schlägt Conley eine Simulation einer solchen Reise in einem starken Vakuum vor, unter dem auch die letzten Wassermoleküle verdampfen würden. "Ohne Wasser sollte es den Bakterien sehr viel schwerer Fallen, die Strahlungsschäden zu reparieren."

Tatsächlich wurden entsprechende Versuche allerdings bereits erfolgreich durchgeführt, wie brasilianische Wissenschaftler im vergangenen August berichteten. Aufgrund ihrer Ergebnisse kamen die Forscher um den Biologen Ivan Paulino Gláucio-Lima von der "Federal University of Rio de Janeiro" (UFRJ) zu der Vermutung, dass es sich bei Deinococcus radiodurans selbst um ein Bakterium außerirdischer Herkunft handelt, das einst selbst huckepack mit Asteroiden, Meteoriten und Kometen die Erde befruchtet haben könnte (...wir berichteten)



Blick in die Marslandschaft | Copyright: NASA

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Montag, 13. Dezember 2010
Sonde findet Hinweise auf vulkanische Ablagerungen, Winderosion und See-Sedimente im Marskrater Schiaparelli:



Köln/ Deutschland - Auf neuen Aufnahmen des Kraters Schiaparelli im zentralen Marshochland haben Wissenschaftler Spuren von Winderosion, aber auch von vulkanischen Ablagerungen und See-Sedimenten entdeckt.

Benannt wurde das Einschlagbecken mit einem Durchmesser von etwa 460 Kilometern nach dem italienischen Astronomen Giovanni Schiaparelli (1835-1910), der für seine Beobachtungen von Merkur und Venus, vor allem aber für die Beschreibung der sogenannten "canali" (Kanälen) auf dem Mars bekannt wurde: Schiaparelli sah 1877 durch sein Teleskop ein Netzwerk von geradlinigen Strukturen auf der Marsoberfläche, für die er das italienische Wort "Canali" verwendete. Ins Englische übersetzt, war dann von "Channels" die Rede, die folglich als künstliche Kanäle fehlinterpretiert wurden. Dies verursachte einen enormen Wirbel, da plötzlich die Möglichkeit diskutiert wurde, dass hoch entwickelte Kulturen auf dem Mars globale Netzwerke von künstlichen Kanälen anlegen würden.

Die hier vorgestellte Szene zeigt den nordwestlichen Teil des Schiaparelli-Kraters mit dem Kraterrand, einem Teil des Kraterbodens und das umgebende Hochland; bedingt durch die Aufnahmetechnik der HRSC und der polaren, in Nord-Südrichtung orientierten Umlaufbahn von Mars Express ist auf den senkrechten Draufsichten auf die Region Norden rechts im Bild.


Das gezeigte Gebiet hat eine Größe von 190 Kilometern in Nord-Süd-Richtung und 90 Kilometern von Osten nach Westen und ist mit einer Fläche von etwa 17.000 Quadratkilometern nur wenig größer als Thüringen. Das Innere des Kraters ist durch mehrere geologische Prozesse stark verändert worden. Die Entstehung der auffallend ebenen Fläche wird durch eine Abfolge von erstarrter, dünnflüssiger Lava und so genannten lakustrinen Sedimenten interpretiert, also Ablagerungen, die sich auf dem Grund eines Sees gebildet haben.

Neben dem Krater (s. folgenden Abb. Pfeil) sind die Überreste dieser Sedimente zu sehen. Sie zeigen sowohl helle, als auch dunkle Farbtöne, was auf unterschiedliches Material hindeutet. Kleinere Einschlagkrater wurden zum Teil "geflutet" und mit Sedimenten aufgefüllt; an manchen Stellen ist eine Schichtung der Ablagerungen erkennbar.



Die Sedimente, aus denen sich die Oberfläche der Ebene im Krater Schiaparelli zusammensetzt, wurden ebenfalls verändert. Hier hat die Erosion durch Wind oder Wasser scharfe Konturen wie zum Beispiel ein kleines, geringmächtiges Plateau links unten in diesem Bildausschnitt hinterlassen. Die anhaltende und erosive Kraft des Windes hat an anderen Stellen Oberflächenmaterial abgetragen und eine Vielzahl runder, abgeschliffener Hügel hinterlassen, sowie durch Ablagerung der mit Windkraft transportierten Sand- und Staubpartikel Dünen aufgehäuft. Aus diesem Grund erscheint die Oberfläche an Orten, an denen zuletzt die Kräfte der Erosion vorherrschten, rau und dort, wo eine Ablagerung der feinen, durch Wind transportierten Sedimente stattfand, sanft und eben - zum Beispiel in Nähe der Dünen.

Bei der Betrachtung des gesamten Bildes fällt der Blick auf den 42 Kilometer großen Krater, der sich auf dem inneren Kraterrand des Schiaparelli-Einschlagbeckens befindet und der deshalb jünger als der Krater Schiaparelli ist. Auch das Innere dieses fast 2000 Meter tiefen Kraters ist mit Sedimenten verfüllt. Im nördlichen Teil scheinen diese Sedimente eine Terrasse zu bilden, wohingegen im Zentrum eine Struktur zu erkennen ist, die einem Flussdelta ähnelt. Diese Struktur scheint zum Teil aus gerundeten, hellen Hügeln zu bestehen. Dunkles, ebenfalls durch den Wind transportiertes Material wurde vorzugsweise im südlichen Teil des Kraters abgelagert. Dünenfelder verdeutlichen hier wiederum große Materialumlagerungen durch Wind.


Senkrechte Draufsicht auf den Nordwestrand des Kraters Schiaparelli in Farbe. Klicken Sie auf die Bildmitte, um zu einer Darstellung in Originalgröße zu gelangen. | Copyright: ESA/DLR/FU Berlin (G. Neukum)

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Donnerstag, 16. Dezember 2010
Flüssiges Marswasser auch heute noch in geringer Tiefe möglich:


Tucson/ USA - Eine neue Studie von US-Forschern belegt, dass relativ dicht unterhalb der Marsoberfläche selbst heute noch Becken und Gruben gefüllt mit flüssigem Wasser existieren könnten, in welchen dann auch zumindest mikrobiologisches Leben entstanden sein könnte.

Auch wenn die Marsoberfläche heute zu kalt ist, als dass hier Wasser in flüssiger Form über längerer Zeiträume existieren kann, könnte es im Untergrund Wassertaschen geben, die von Schichten aus porösen Sedimenten warm genug isoliert werden, um flüssiges Wasser zu bergen, erläutern die Forscher um J. Alexis Palmero Rodriguez vom "Planetary Science Institute" aktuell im Fachmagazin "Icarus".

Grundlage der neuen Theorie bilden die gewaltigen Abflusskanäle in der südlichen Marsregion Circum-Chryse. Die urzeitlichen Marskanäle wurden wahrscheinlich von gewaltigen Wasserfluten gegraben, wie sie die Gewalten des heutigen Mississippi um das Hundert- bis Tausendfache übertroffen hätten und die, so glauben die Forscher, wahrscheinlich an zahlreichen Orten auf dem Mars aus Grundwasserbecken an die Oberfläche gelangt waren (...wir berichteten).

Neue thermische Modelle des Mars haben den Forschern nun eine neue faszinierende Möglichkeit offenbart: "Es benötigt nur wenige dutzend Meter von porösem und feinkörnigen Sedimenten, etwa Dünen oder angeschwemmte Ablagerungen, um damit eine thermale Anomalie zu erzeugen, die Wassereis zum Schmelzen bringen würde oder sogar Wasser auch schon in geringen Tiefen langfristig in flüssiger Form halten kann", zitiert "NationalGeographic.com" den Wissenschaftler.

Derzeit sei der Wärmefluss aus dem Innern des Planeten an dessen Oberfläche etwa viermal schwächer, als noch vor rund drei Milliarden Jahren - jener Zeit also, als die gewaltigen Schluchten gegraben wurden. "Es bedarf also auch viermal dickeren porösen Sedimentschichten von etwa 120 Meter, um die Wärme genügend zu isolieren. Doch das ist immer noch relativ dicht unter der Oberfläche und zudem für Menschen eine durchaus erreichbare Tiefe", so Palmero Rodriguez. Da die porösen Sedimente zudem relativ leicht zu bearbeiten bzw. zu durchbohren wären, stünde also zukünftigen bemannten Marsmissionen eine wichtige Trink- und Nutzwasserquelle vor Ort zur Verfügung.

Sollten diese Grundwasserreservoirs des Mars also existieren, wären sie mit der grundwasserführenden Schicht unterhalb der Permafrostböden der nördlichen Regionen der Erde zu vergleichen. Am wahrscheinlichsten, so glauben die Forscher, seien diese Becken unterhalb mächtiger Sanddünenfelder, wie sie heute einst wasserreiche Gebiete, wie etwa Salzbetten und Gletscher bedecken, zu finden.

Derartige Wasserreservoirs könnten rein theoretisch als Leben, zumindest in Form von Mikroben, bergen: "Biologisch betrachtet ist die Abwesenheit von flüssigem Wasser derzeit die einzige Einschränkung für die Vorstellung von Leben auf dem Mars", so der Koautor der Studie Alberto Fairén vom "Ames Research Center" der NASA in Kalifornien.

Bislang handelt es sich jedoch noch immer nur um eine theoretische Möglichkeit. Ob und wie sich Grundwasser unterhalb der Marsoberfläche befindet bzw. verteilt ist, ist immer noch fraglich und Inhalt kontroverser Diskussionen.



Archiv: Wellenförmige Dünenfelder auf dem Mars | Copyright: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona

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Donnerstag, 23. Dezember 2010
NASA-Rover beobachtet Sonnenfinsternis und blauen Sonnenuntergang auf dem Mars:



Pasadena/ USA - Aus zahlreichen Aufnahmen der Pancam des Mars-Rovers "Opportunity" haben NASA-Wissenschaftler Filmaufnahmen erstellt, die nicht nur einen blaue Sonnenuntergang auf dem Roten Planeten sondern auch eine Sonnenfinsternis zeigt, wie sie vom Transit des Marsmonds Phobos erzeugt wird.

Für die bläuliche Färbung der untergehenden Sonne sorgen Staubpartikel in der Atmosphäre, die eigentlich den Marshimmel rot färben, erläutert Rover-Wissenschaftler Mark Lemmon von der "Texas A&M University".

- Videos: Siehe Link. -

Die Aufnahmen des blauen Sonnenuntergang entstanden am 4. und 5. November 2010 und decken im Zeitraffer von rund 30 Sekunden einen Zeitraum von 17 Minuten ab.

Aufgrund der geringen Größe der beiden Marsmonde Phobos und Deimos kommt es auf dem Mars nicht zu einer totalen sondern nur zu partiellen Sonnenfinsternissen. Die aktuellen Aufnahmen der Mars-Sonnenfinsternis stammen vom 9. November 2010 als der Mond Phobos vor der Sonnenscheibe vorbeizog.

Quellen: grenzwissenschaft-aktuell.de / nasa.gov


Partielle Sonnenfinsternis auf dem Mars am 9. November 2010 | Copyright: NASA/JPL

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Montag, 27. Dezember 2010
Kontroverse: Stammen Signale des Mars-Methans von der Erde ?



Moffett Field/ USA - Der Nachweis von Methan in der Marsatmosphäre hat unter Forschern zu Spekulationen über dessen möglichen biologischen Ursprung geführt und damit Hoffnungen auf Leben auf dem Mars genährt. In einer aktuellen Studie bezweifelt ein NASA-Wissenschaftler nun, dass der Nachweis von Mars-Methan eindeutig sei und vermutet sogar, dass die gemessenen Hinweise auf das Gas sogar von der Erde selbst stammen könnten.

Wie Kevin Zahnle vom "Ames Research Center" der NASA im Fachjournal "Icarus" erläutert, stellen Messungen aus den Jahren 2008 und 2009 den stärksten Beweis für das Vorhandensein von Methan auf dem Roten Planten dar. Diese wurden von Wissenschaftlern um Michael Mumma von "Goddard Space Flight Center" der NASA mittels Spektralanalysen durch erdgestützte Teleskope ermittelt (...wir berichteten 1, 2). Seither zeigten weitere Messungen, dass sich das Methan in der Marsatmosphäre nur unerwartet kurz hält. Während viele Forscher hierfür einen bislang noch unbekannten Prozess auf dem Mars verantwortlich machen (...wir berichteten), beschreiben Zahnle und Kollegen nun eine alternative Erklärung.

Bei ihren Analysen konzentrierten sich die Forscher auf entsprechenden Messungen, wie sie immer dann gemacht wurden, wenn sich der Mars auf die Erde zu und von dieser hinweg bewegt hatte, da sich so die spektralen Messwerte für Mars-Methan von Werten unterscheiden lässt, wie sie von Methan in der Erdatmosphäre stammen. Hierbei stellten die Forscher fest, dass jene Daten, wie sie bislang auf Methan, dessen Ursprung auf dem Mars vermutete wurde deuteten, auch von irdischem Methan hätten hervorgerufen werden können.


Mumma und Kollegen verweisen indes darauf, besondere Sorgfalt auf die Vermeidung einer solchen Verwechselung gelegt zu haben. Auch sei der Nachweis von einzelnen Methan-Hotspots ein weiterer Beleg dafür, dass die Signale tatsächlich einzelnen Quellen in Regionen auf dem Mars entspringen und nicht auf innerhalb der Erdatmosphäre dunstartig verteiltes Methan zurückgehen.

Schon 2003 wurden ersten Hinweise auf Methan auf dem Mars gefunden: "Wir haben uns fünf Jahre lang darum bemüht, die Ergebnisse der Messungen zu interpretieren", zitiert der "NewScientist.com" Michael Mumma, "und sind uns sicher, alle anderen möglichen Erklärungen für die Messungen (als jene, dass das Methan vom Mars stammt) ausschließen zu können." Allerdings begrüßt Mumma zugleich die Kritik Zahnles, schließlich gebe es immer die Möglichkeit verborgener Fehler.

Eine Antwort auf den derzeitigen Disput könnte schon in näherer Zukunft durch die für das kommende Jahr geplante Rover-Mission der NASA, dem "Mars Science Laboratory" (MSL) und dem Mars-Satelliten "Trace Gas Orbiter" (TCO), dessen Start von ESA und NASA gemeinsam für 2016 angestrebt wird, erbracht werden. Zudem hoffen Mumma und seine Kollegen schon in wenigen Monaten die Auswertungen neuer Langzeitmessungen vorlegen zu können, die über zehn Monate hinweg mit drei Großteleskopen in Chile und auf Hawaii durchgeführt wurden. Mittels dieser Daten soll auch eine geeignete und möglichst erfolgversprechende Landestelle für die mobile Laboreinheit MSL gefunden werden.



Die Orte der Methanausbrüche (Rot-Töne) in den Marsregionen Terra Sabae, Nili Fossae und Syrtis Major | Copyright: T.Schindler/NASA

- Verwebe zu: Die Rätsel des Mars III: