In der Antarktis, um den Mars zu erforschen: DLR-Forscher Ernst Hauber, Jean-Pierre de Vera und Lars Witte (v.l.n.r.)
Extrem niedrige Temperaturen, karge Landschaften - die Umgebung der Gondwana-Station in der Antarktis hat große Ähnlichkeit zu den Bedingungen auf dem Mars.
Die Nächte verbringen sie in Einzelzelten, während der kalte Wind an der Zeltwand vorbeistreicht. Das Wasser kommt nicht einfach so aus dem Wasserhahn, sondern muss zuerst aus Schnee geschmolzen werden. Gegessen wird, was auf den Tisch kommt, denn die nächste Imbissbude oder ein Supermarkt sind unermesslich weit weg. Das Verkehrsmittel zum Arbeitsplatz: zwei Hubschrauber. Die Temperaturen: zwischen -9°C und -20°C. Die Arbeitskleidung: Hauptsache warm und winddicht. Die DLR-Forscher Lars Witte, Jean-Pierre de Vera und Ernst Hauber sind gerade auf dem Mars – auch wenn das auf den Blick nicht so aussieht. Aber die Gondwana-Station der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) liegt nahe des Einzugsgebiets eines so unwirtlichen, ungemütlichen Bereichs der Antarktis, dass es den Marsbedingungen dann doch in einigen Belangen sehr nahekommt. Ideale Bedingungen, um Technologien für die Marserkundung zu erproben und Hypothesen zur Geologie und Klimageschichte des Mars aufzustellen.
Technologie-Erprobung für einen Flug durch die Mars-Atmosphäre
Lars Witte vom Institut für Raumfahrtsysteme und Leiter der Abteilung Lande- und Explorationstechnologie lässt Wetterballone in den Himmel über dem Eis steigen. Der Ingenieur erprobt so ein Missionskonzept, bei dem das ballonbasierte Experiment „Mars Boundary Layer Explorer“ über den Mars fliegt. Es soll mit seinen Messinstrumenten von einem Landefahrzeug auf der Marsoberfläche aufsteigen und Wetterdaten zur Marsatmosphäre liefern. „Ziel und Zweck dieser Tests hier in der Antarktis ist es, dieses Experiment, seine Instrumente und zugrundeliegende Technologien für eine zukünftige Mars-Missionsbeteiligungen in einem Mars-analogen Umfeld zu erproben“, erläutert er seine Arbeit bei Minusgeraden und Eis.
Wetterballon über einem Mars-ähnlichen Terrain
Ingenieur Lars Witte testet eine Technologie, die bei zukünftigen Missionen auf dem Mars eingesetzt werden könnte.
Beispielsweise über der Region „Tarn Flat“, einer felsigen Ebene an der Küste des antarktischen Nordviktorialandes. Ein Gebiet, dass aufgrund seiner Bodenbeschaffenheit geomorphologisch dem Mars ähnelt. Die Sensoren des erprobten Instruments an Bord des Ballons blicken also auf eine Landschaft, wie sie dies auch bei einem Flug über den Roten Planeten tun würden. Sein Versuch ist ebenso Teil der GANOVEX 16-Expedition (German Antarctic North Victoria Land Expedition) der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) wie die Forschung von Jean-Pierre de Vera.
Überlebenskünstler unter extremen Umweltbedingungen
Jean-Pierre de Vera vom Nutzerzentrum für Weltraumexperimente der DLR-Einrichtung Raumflugbetrieb und Astronautentraining
Der Weltraumbiologe von der DLR-Einrichtung Raumflugbetrieb und Astronautentraining braucht für seine Untersuchungen vor allem eines: extreme Umweltbedingungen. „Die Antarktis ist mit extrem niedrigen Temperaturen, erhöhter UV-Einstrahlung und extremer Trockenheit eine sehr gute Annäherung an die Umgebung auf dem Mars.“ Daher sucht und findet Jean-Pierre de Vera Überlebenskünstler in der antarktischen Landschaft der Terra Nova Bay – nämlich Organismen, die selbst unter schwersten Bedingungen gedeihen. Beispielsweise in dem stark vom Wind verwitterten Gestein, dessen Nischen den Mikroorganismen Schutz und Rückzugsort vor den harschen Bedingungen bieten. „Ich sammele eine Auswahl an Proben, um diese in Laboren unter simulierten Marsbedingungen auf ihre Überlebensfähigkeit oder Lebensaktivität zu testen“, sagt der Forscher.
Auf der Suche nach Mikroorganismen in der Antarktis
Weltraumbiologe Jean-Pierre de Vera erforscht die Überlebenskünstler in extremen Umgebungen.
„Bei einem vielversprechenden Ergebnis können ausgewählte Organismen dann auf Expositionsplattformen im All – wie zum Beispiel bei dem Experiment BioSigN der europäischen Weltraumorganisation ESA – untersucht werden.“ Zudem werden Proben für die ExoMars-Mission für die Instrumententests und Kalibrationen gesammelt, damit sich die Hauptaufgabe der Mission, nämlich die Suche nach Leben, einfacher gestaltet – die durch Mikroorganismen besiedelten geologischen Proben dienen dabei als Referenz. Letztendlich kann von den Überlebensmechanismen der Organismen auch lernen, wie man sich zum Beispiel vor UV-Strahlung schützen kann.
Der Forscher, der auch das Nutzerzentrum für Weltraumexperimente (MUSC) des DLR leitet, profitiert nebenher auch von den Versuchen, die Ingenieur Lars Witte durchführt: Das MUSC führt in seinen Kontrollräumen nämlich den operationellen Betrieb von Experimenten durch. Sollte das Konzept eines Balloneinsatzes mit am DLR entwickelten Instrumenten umgesetzt werden, wäre er schon bei den ersten Schritten der Technologie-Erprobung ganz nah dabei gewesen.
Auf der Suche nach Eis im Marsuntergrund
Ernst Hauber vom DLR-Institut für Weltraumforschung
Auch für Planetengeologen ist die Erde nach wie vor die wichtigste Referenz: „Auf der Erde lernen wir, wie geologische Prozesse ablaufen und wie sie die Entwicklung eines Planeten beeinflussen“, sagt Planetenforscher Ernst Hauber vom DLR-Institut für Weltraumforschung. Wenn er über die karge Landschaft rund um die Gondwana-Station blickt, sieht er auch zugleich den Mars. „Wir vermuten auf Grundlagen von Bildern der Marsoberfläche, dass dort glaziale und periglaziale Prozesse bis in die jüngste Vergangenheit aktiv waren. Die entsprechenden Oberflächenformen vergleichen wir mit verschiedenen polaren Gebieten der Erde, um eine bessere Vorstellung davon zu bekommen, wie sie sich im Lauf der Zeit gebildet haben und wo womöglich noch heute Eis im Marsuntergrund anzutreffen ist.“
Die Erde als Referenz für die geologischen Prozesse auf dem Mars
Planetengeologe Ernst Hauber untersucht glaziale und periglaziale Prozesse.
Sollten einmal Menschen auf den Mars fliegen, wäre das Wissen über Eisreservoire mehr als wichtig – sie wären dann die Quelle für Trinkwasser und Ausgangspunkt für die Treibstoffproduktion.
Eine Reise zum Mars würde – je nach der Konstellation von Erde und Mars – mindestens sechs Monate dauern. Zwischen 56 und 401 Millionen Kilometer liegen zwischen den beiden Planeten. Die Anreise zur Gondwana-Station südlich von Australien und Neuseeland ist ebenfalls aufwendig und beschwerlich, im Vergleich zur Marsreise allerdings ein Spaziergang. Für Ernst Hauber ist die Wahl daher sehr einfach: „Die Antarktis ist für diese Untersuchungen besonders gut geeignet, weil sie der kälteste und trockenste Kontinent auf der Erde ist und in dieser Hinsicht dem Mars am ähnlichsten ist.“
