ExoMars: Die Suche nach Leben auf dem Roten Planeten

Der Mars Organic Molecule Analyzer soll ab 2018 nach Spuren von Leben auf dem Mars suchen

11. März 2016
Am 14. März 2016 soll vom Weltraumzentrum Baikonur in Kasachstan die Raumsonde ExoMars 2016 erfolgreich auf ihre Reise zum Mars gebracht werden. Die Sonde besteht aus dem Trace Gas Orbiter zur Untersuchung der Marsatmosphäre und dem Landemodul Schiaparelli, das am 19. Oktober 2016 auf dem Roten Planeten landen soll. Der erfolgreiche Start ebnet den Weg für die in zwei Jahren geplante Mission ExoMars 2018, die einen Rover und eine Landeplattform auf dem Mars absetzen soll. Das Ziel des Programms ExoMars ist es herauszufinden, ob der Mars einstmals belebt war und, wenn ja, ob er es heute noch ist. Der unter der Leitung des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung in Göttingen gebaute Mars Organic Molecule Analyser soll an Bord des Rovers von ExoMars 2018 auf der Oberfläche des Mars landen und wesentlich zur Beantwortung dieser Frage beitragen.

ExoMars Trace Gas Orbiter in der Umlaufbahn um den Planeten Mars. Künstlerische Darstellung

 

Der Mars ist heute ein wüstenähnlicher, kalter und trockener Planet mit einer nur sehr dünnen Atmosphäre. Nach irdischen Maßstäben ist er sehr lebensfeindlich. Früher war das anders. In den ersten Milliarden Jahren nach seiner Entstehung war das Klima dort wesentlich wärmer und feuchter als heute, vermutlich ähnlich wie auf der jungen Erde als sich das irdische Leben zu entwickeln begann. Auf der Marsoberfläche gibt es zahlreiche Spuren von Wasser, das dort einst in flüssiger Form existierte. Für Leben, wie wir es kennen, ist flüssiges Wasser eine Grundvoraussetzung, weshalb der Rote Planet als aussichtsreichster Kandidat für die Entwicklung von Leben auf einem anderen Himmelskörper in unserem Sonnensystem angesehen wird.

Trotz seines kalten wüstenhaften Klimas ist der Mars der erdähnlichste Planet in unserem Sonnensystem. Den Planetenforschern stellt sich daher schon seit langem die Frage, ob er einst belebt war und, wenn ja, ob das Leben bis heute überdauert hat. Landemissionen suchten bereits seit den siebziger Jahren des vergangenen Jahrhunderts nach Spuren von Leben auf dem Mars, bisher jedoch erfolglos. Für Raumsonden von der Erde ist der Mars der am leichtesten zu erreichende Himmelskörper, um herauszufinden, ob sich irgendwo außerhalb unseres Heimatplaneten Leben im Universum entwickelt hat.

Das Gemeinschaftsprojekt ExoMars der Europäischen Weltraumagentur ESA und der russischen Weltraumbehörde Roscosmos soll nun wesentlich dazu beitragen, diese Fragen zu beantworten. Das Projekt besteht aus zwei Missionen. Die erste, die am 14. März 2016 um 10:31 MEZ gestartet werden soll, besteht aus dem Trace Gas Orbiter und dem Landemodul Schiaparelli. Beide sollen im Oktober 2016 gemeinsam den Mars erreichen. Nachdem das Landemodul vom Orbiter getrennt wurde, soll es am 19. Oktober 2016 auf der Marsoberfläche landen, der Orbiter soll anschließend in eine Umlaufbahn um den Roten Planeten einschwenken. Die Hauptaufgabe des Orbiters ist die Messung von Spurengasen in der Marsatmosphäre, während das Landemodul Technologien für eine weiche Landung auf dem Mars demonstrieren soll.

ExoMars Rover auf der Marsoberfläche (künstlerische Darstellung). Er soll 2018 gestartet werden und den unter der Leitung des MPS gebauten Mars Organic Molecule Analyser (MOMA) mitführen

Die zweite Mission soll 2018 folgen. Sie besteht aus einem europäischen Marsrover und einer russischen Landeplattform, die beide mit wissenschaftlichen Instrumenten bestückt sind. Der Rover wird mit einem Bohrsystem ausgestattet sein, mit dem sich erstmals Proben aus einer Tiefe von bis zu 2 Metern dem Marsboden entnehmen und anschließend mit mehreren wissenschaftlichen Instrumenten analysieren lassen. Eines dieser Instrumente, der Mars Organic Molecule Analyser (MOMA), wird unter der Leitung des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung (MPS) in Göttingen entwickelt und gebaut.

Am aussichtsreichsten ist es, Spuren von früherem Leben auf dem Mars in fossilen Gesteinsüberresten oder in Form von organischen Molekülen, sogenannten Biomarkern, zu finden. Beides könnte in Regionen existieren, die in der Frühzeit des Planeten über lange Zeiträume mit Wasser bedeckt waren. Irdisches Leben hat sich auf bestimmte chemische Substanzen spezialisiert, die als wichtige Biomarker gelten. So werden beispielsweise in Stoffwechselprozessen bestimmte Schlüsselmoleküle aufgenommen oder synthetisiert, von denen viele Chiralität zeigen, d.h. es gibt zwei spiegelsymmetrische Formen dieser Moleküle. ”Irdisches Leben ist chiral und verwendet nur links-händige Aminosäuren und rechts-händige Zucker“ erklärt Dr. Fred Goesmann vom MPS, der leitender Wissenschaftler für das Instrument MOMA ist. ”Die Entdeckung von Molekülen von nur einer chiralen Form wäre daher ein starkes Indiz dafür, dass bei der Entstehung dieser Moleküle biologische Vorgänge eine wesentliche Rolle gespielt haben“, so Goesmann. Auch könnte der Grad der Komplexität von organischen Verbindungen Hinweise auf einen möglichen biogenen Ursprung liefern.

”Der erfolgreiche Start der Mission ExoMars 2016 ist eine wichtige Voraussetzung für die zweite Mission, die in zwei Jahren starten soll“, erklärt Fred Goesmann. Der Trace Gas Orbiter soll auch als Relaisstation für die Kommunikation mit dem ExoMars Rover dienen. ExoMars ist der nächste Schritt bei der Suche nach Leben auf dem Mars.

ExoMars ist ein Gemeinschaftsprojekt der Europäischen Weltraumagentur ESA und der russischen Weltraumbehörde Roscosmos. Es eröffnet für Europa und Russland eine neue Ära der Marsforschung mit der Untersuchung der Marsoberfläche und des bodennahen Untergrundes vor Ort.

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