Mission Mars 2020 - Perseverance-Rover

Wis­sen­schaft­li­che Zie­le der Missi­on Mars 2020

Der Rover Perseverance
Der Ro­ver Per­se­ver­an­ce
Bild 1/4, Credit: © NASA/JPL-Caltech, (künstlerische Darstellung)

Der Rover Perseverance

Der Mars-2020-Ro­ver Per­se­ver­an­ce un­ter­sucht mit sei­nem Ro­bo­ter­arm Ge­stei­ne auf dem Mars. Das sechs­räd­ri­ge Ge­fährt von der Grö­ße ei­nes Klein­wa­gens und ei­ner Mas­se von et­was mehr als 1000 Ki­lo­gramm hat ins­ge­samt sie­ben In­stru­men­te und 23 Ka­me­ras an Bord. Auf sei­nem zwei Me­ter ho­hen Mast ist un­ter an­de­rem die Mast­cam-Z an­ge­bracht, ei­ne Pan­ora­ma­ka­me­ra mit Ste­reo- und Zoom­funk­ti­on, in de­ren Wis­sen­schafts­team auch Mit­ar­bei­ter des DLR ver­tre­ten sind. Am Arm des Ro­vers be­fin­det sich ein ‚be­rühm­tes‘ De­tek­tiv-Paar: SHER­LOC und WAT­SON: Ein Ra­man-Spek­tro­me­ter mit UV-La­ser, das un­ter an­de­rem or­ga­ni­sche Ver­bin­dun­gen zer­stö­rungs­frei aus der Di­stanz auf­spü­ren kann, und ei­ne hoch­auf­lö­sen­de Farb­ka­me­ra für Mi­kro­sko­p­auf­nah­men.
Falschfarbendarstellung des Deltas im Krater Jezero
Falsch­far­ben­dar­stel­lung des Del­tas im Kra­ter Je­ze­ro
Bild 2/4, Credit: NASA/JPL-Caltech/MSSS/JHU-APL

Falschfarbendarstellung des Deltas im Krater Jezero

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.
Erstmals: Bodenproben vom Mars für die Labore auf der Erde
Erst­mals: Bo­den­pro­ben vom Mars für die La­bo­re auf der Er­de
Bild 3/4, Credit: NASA/JPL-Caltech

Erstmals: Bodenproben vom Mars für die Labore auf der Erde

Erst­mals wer­den bei ei­ner Mars­mis­si­on Pro­ben für ei­nen Trans­port zur Er­de ge­sam­melt und vor­be­rei­tet wer­den. Der Mars 2020 Ro­ver Per­se­ver­an­ce wird wäh­rend sei­ner Fahrt durch den Kra­ter Je­ze­ro Ge­steins- und Bo­den­pro­ben sam­meln, die er mit dem Bohr­werk­zeug am Re­vol­ver­kopf des mo­bi­len In­stru­men­tenarms von Per­se­ver­an­ce er­boh­ren und in zy­lin­dri­schen Me­tall­röhr­chen ver­stau­en wird. Das Bild zeigt ein Mo­dell des teil­wei­se be­stück­ten Pro­ben­be­häl­ters, ei­nes Me­tall­röhr­chens für das Mars­ge­stein und die Ab­de­ckung des Pro­ben­be­häl­ters. Ge­mein­sam ent­wi­ckeln NA­SA und ESA ge­gen­wär­tig Kon­zep­te für die Mars-Pro­ben­rück­füh­rungs­mis­si­on, die für die frü­hen 2030er-Jah­re vor­ge­se­hen ist.
Perseverance auf Expedition im Krater Jezero
Per­se­ver­an­ce auf Ex­pe­di­ti­on im Kra­ter Je­ze­ro
Bild 4/4, Credit: © NASA/JPL-Caltech

Perseverance auf Expedition im Krater Jezero

Ei­ne Il­lus­tra­ti­on des NA­SA-Ro­vers Per­se­ver­an­ce, wie er das In­ne­re des 45 Ki­lo­me­ter großen Ein­schlags­kra­ters Je­ze­ro auf dem Mars er­kun­det. Die­se Dar­stel­lung ver­mit­telt ei­ne gu­te Vor­stel­lung da­von, wie win­zig das klein­wa­gen­große Ge­fährt in sei­nem Un­ter­su­chungs­ge­biet ist. Die Klip­pen und Ab­hän­ge sind ei­ne künst­le­ri­sche In­ter­pre­ta­ti­on der öst­li­chen Ab­hän­ge der Del­ta­ab­la­ge­run­gen, die durch zwei Zu­flüs­se von Nord­wes­ten in den Je­ze­ro-Kra­ter ein­ge­bracht wur­den. An der Ba­sis die­ser Se­di­men­te wird Per­se­ver­an­ce in den fein­kör­ni­gen Ge­steins­schich­ten nach fos­si­lem mi­kro­bi­el­lem Le­ben su­chen und Pro­ben für ei­nen spä­te­ren Trans­port zur Er­de ein­sam­meln.

Eines der beiden Hauptziele der NASA-Mission Mars 2020 ist die Suche nach mikrobiellen Lebensspuren (Biosignaturen) auf unserem Nachbarplaneten. Die Erkenntnisse aller bisheriger Marsmissionen, wie auch der ESA-Mission Mars Express, lassen den Schluss zu, dass der Mars bis vor etwa 3,5 Milliarden Jahren ein wärmerer und feuchter Planet war. Wasser hinterließ in vielfältiger Weise seine Spuren auf der Oberfläche, sei es in Form von Tälern, Flussbetten, Sedimenten oder Deltas. Verästelte Talsysteme, die denen auf der Erde ähneln, weisen auf einen früheren Wasserkreislauf mit Niederschlägen hin. Außerdem wurden wasserhaltige Minerale entdeckt, die auf die einstige Existenz stehender Gewässer deuten. Der Rover Curiosity der NASA-Mission Mars Science Laboratory (MSL) fand heraus, dass es auf dem Mars tatsächlich Regionen gibt, die einmal lebensfreundlich gewesen sein könnten. Die Voraussetzungen für die Entstehung von Leben scheinen also vorhanden gewesen zu sein – ob es aber auch tatsächlich entstanden ist, das ist die große Frage, die Mars 2020 klären soll. Dazu untersucht der Rover Perseverance Gesteine im Krater Jezero auf Biosignaturen. Denn in dem Krater existierte einst ein See, und in den dort abgelagerten Sedimenten könnten solche mikrobiellen Lebensspuren erhalten geblieben sein.

Das zweite Hauptziel ist das erstmalige Einsammeln von Gesteinsproben und deren Deponierung auf dem Mars. Diese Proben sollen mit einer späteren Mission zur Analyse auf die Erde gebracht werden.

Ein weiteres Missionsziel ist es, mehr über die Klimabedingungen des Mars in der Vergangenheit herauszufinden. Hierzu wird Perseverance die Gesteinsschichten im Krater Jezero und vielleicht sogar in dessen Umgebung untersuchen. Denn jede Gesteinsschicht enthält eine „Aufzeichnung“ der Bedingungen, die vorherrschten, als sie entstanden ist. Der Rover sucht dafür nach Gesteinen, die sich im Wasser gebildet haben und die Hinweise auf organische Stoffe, die chemischen Bausteine des Lebens, enthalten.

Schließlich werden während der Mission Schlüsseltechnologien erprobt, die für die Nutzung natürlicher Ressourcen in der Marsumgebung zur Lebenserhaltung und zur Produktion von Treibstoff genutzt werden könnten. Außerdem misst der Rover mit seinen Instrumenten Parameter von Wetter und Klima, damit man die Umweltbedingungen besser verstehen kann und um in der Zukunft Menschen auf dem Mars schützen zu können.

Ziele der Mission im Überblick

  • Eine Antwort auf die Frage erhalten, ob es auf dem Mars jemals Leben gegeben hat
    Untersuchung der Marsumgebung und Suche nach Anzeichen von fossilen Biosignaturen in der Landestellenumgebung und Entnahme von Gesteinsproben zur späteren Analyse auf der Erde.

  • Probengewinnung
    Perseverance ist der erste Rover, der ein Probenaufbewahrungssystem auf den Mars bringt, in dem vielversprechende Proben für den Transport zur Erde bei einer zukünftigen Mission gesammelt werden sollen.

  • Charakterisierung der Landestellenumgebung
    Die Instrumente des Rovers suchen nach Hinweisen auf in der Vergangenheit lebensfreundliche Umgebungen, in denen mikrobielles Leben existiert haben könnte.

  • Untersuchung der Geologie des Mars
    Gesteinsschichten im Krater werden untersucht, um mehr über die geologischen Prozesse zu erfahren, die die Marskruste und -oberfläche im Laufe der Zeit geschaffen und verändert haben. Der Rover sucht auch nach Gesteinen, die sich vor drei bis vier Milliarden Jahren im Wasser gebildet haben und die Hinweise auf organische Stoffe – die chemischen Bausteine des Lebens – enthalten.

  • Vorbereitung auf die Erkundung durch Menschen
    Testen von Technologien, die eines Tages die menschliche Präsenz auf dem Mars unterstützen könnten.
Kontakt
  • Elke Heinemann
    Deut­sches Zen­trum für Luft- und Raum­fahrt (DLR)

    Kom­mu­ni­ka­ti­on und Pres­se
    Telefon: +49 2203 601-2867
    Linder Höhe
    51147 Köln
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  • Nicole Schmitz
    Deut­sches Zen­trum für Luft- und Raum­fahrt (DLR)
    In­sti­tut für Pla­ne­ten­for­schung
    Pla­ne­to­lo­gie
    Rutherfordstraße 2
    12489 Berlin
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  • Dr. Daniela Tirsch
    Deut­sches Zen­trum für Luft- und Raum­fahrt (DLR)
    In­sti­tut für Pla­ne­ten­for­schung
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  • Ulrich Köhler
    Deut­sches Zen­trum für Luft- und Raum­fahrt (DLR)
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