Curiosity killed the… microbes?

Tantalos hätte seine helle Freude an dieser Meldung: Da hat man auf dem Mars Regionen entdeckt, die eventuell Spuren von Leben beherbergen könnten – und dann darf der Rover Curiosity nicht mal in deren Nähe.

Die Rede ist von den sogenannten Recurring Slope Lineae (RSL), zu Deutsch etwa „wiederkehrende Hanglinien“, die man seit ca. 5 Jahren auf dem Mars beobachtet. Das sind, wie der Name schon andeutet, dunkle Streifen an steilen Hängen auf dem Mars, welche periodisch verblassen und dann wiederkehren; zum Teil Hunderte von Metern lang und immerhin einige Meter breit. Die meisten dieser RSL wurden im Valles Marineris entdeckt. Insgesamt zählte man marsweit allerdings schon über 450. Die Forscher vermuten unter anderem, dass es sich dabei um Wasser handelt, welches bei Wärme taut und die Hänge hinab sickert, um bei Kälte wieder zu gefrieren. Es kommt eventuell aber auch Wasserdampf aus der Atmosphäre als Ursache für das Phänomen in Frage.

Sei es, dass man frühere Wasservorkommen nachweisen kann, sei es, dass sie aktuell noch vorhanden sind: Wasser in sämtlichen Aggregatzuständen ist bekanntlich ein entscheidendes Kriterium bei der Suche nach Leben oder dessen Überresten auf anderen Himmelskörpern. Alles prima, könnte man also denken. Wo ist denn bitte das Problem? Hier ein vielversprechendes Gebiet, dort ein Rover, der es analysieren könnte. Da kann man doch gleich mal graben gehen!

Ganz so einfach ist es aber leider nicht. Ähnlich wie bei Star Treks „Oberster Direktive“ verbieten auch irdische Planetary-Protection Protocols, abgestuft nach Ziel und Art der Mission, Leben von der Erde auf anderen Himmelsköpern dauerhaft einzuführen, dortiges Leben zu verändern, zu stören oder gar zu vernichten. Genau das ist aber leider die Gefahr bei Curiosity: Er wurde seinerzeit nur teilweise sterilisiert. Vollständiges Sterilisieren hätte Strahlung erfordert, welche die Elektronik irreparabel beschädigt. Dass er nicht in die Nähe der Lineae darf, war natürlich von vornherein klar. Dass er sich aber, wie geschehen, unverhofft dennoch in der Nähe von ein paar Dutzend zumindest potenzieller RSL wiederfinden würde, ahnte bei den Vorbereitungen für die Mission niemand.

Ob die von Curiosity fotografierten Streaks nun tatsächlich RSL sind, muss sich erst noch herausstellen. Wenn dies jedoch der Fall sein und sich in den RSL auch nur Spuren von Leben befinden sollten, wäre es möglich, dass der kleine irdische Rover die Gegend unabsichtlich kontaminiert. Dafür müsste er nicht einmal direkt auf den RSL herumfahren, sondern es reicht eventuell schon aus, wenn er sich in der Nähe befindet und der Wind in die falsche Richtung bläst.

Doch wie wahrscheinlich ist es, dass der Rover nach mittlerweile über vier Jahren auf dem Planeten überhaupt noch irdische Mikroben an sich hat? Wie wahrscheinlich wäre wiederum deren Übertragung durch zum Beispiel den Wind? Die Experten versuchen momentan, die Werte für diese Faktoren zu bestimmen und daraus die bestmögliche Strategie abzuleiten. Momentan erkundet Curiosity auf dem Weg zum Aeolis Mons die Murray formation, ca. 5 Kilometer von den nächsten potenziellen Streaks entfernt. Auf seinem bisher geplanten Kurs würde er ihnen allerdings bis auf zwei Kilometer nahe kommen. Möglicherweise also also zu nah für die Protection Protocols. Aus diesen Grund könnte es sein, dass der Rover demnächst zu einem Kurswechsel bzw. mehreren hundert Metern Umweg gezwungen ist. Diese Strecke klingt zunächst nach einem Klacks. Ein gesunder Mensch schafft das auch im Gebirge in relativ kurzer Zeit. Wenn man sich aber verdeutlich, dass Curiosity selbst auf topfebenen Strecken nur mit 0,14 km/h unterwegs ist und seit seiner Landung 2012 überhaupt erst ca. 14 Kilometer zurückgelegt hat, kann man sich vorstellen, dass die NASA alleine schon aus diesem Grund von einer Kursänderung nicht begeistert wäre.

Als sei das noch nicht genug, hat die Sache aber noch einen weiteren Haken: Nicht jeder Um- bzw. Ausweg kommt für den Rover in Frage. Leider kennt man derzeit nur eine wirklich gut befahrbare Strecke zu der Gruppe von Sulfatgesteinen, die er am Ende seiner Mission untersuchen soll. Denn mehr als 25% Steigung schafft Curiosity nicht, und seit einigen Jahren ist zudem eines seiner Räder beschädigt. Das stellt auf steinigen Pfaden ein weiteres Handicap dar.

Bei größtmöglichem Pech kann Curiosity sein eigentliches Ziel, auf das die Forscher seit Jahren hinfiebern, womöglich also überhaupt nicht mehr erreichen. Es bleibt wie immer spannend, und ich drücke die Daumen!

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Planetenforschung im Vulkan

„Was bringt uns das alles hier unten eigentlich?“ Diese Frage ist die häufigste, die man mir stellt, wenn ich erzähle, dass ich mich für Raumfahrt interessiere. Ich kann mir dann meist ein Grinsen nicht verkneifen. Denn wider Erwarten bringt uns die Raumfahrt sehr konkret eine ganze Menge, und meist sind die Fragesteller ziemlich überrascht, wenn man sie damit konfrontiert.

Da hätten wir zum Beispiel die ganzen technischen Spin-Offs der Raumfahrttechnologie. Sie werden an vielen und oft völlig unerwarteten Orten und Gelegenheiten im irdischen Alltag angewendet, obwohl sie ursprünglich rein für die Raumfahrt entwickelt wurden.

VolcanoBot 1, Bild: NASA/JPL-Caltech

VolcanoBot 1, Bild: NASA/JPL-Caltech

Manchmal läuft es allerdings auch genau anders herum und Raumfahrtagenturen entwickeln gezielt Technologien und Geräte für irdische Anwendungen. Nicht ganz uneigennützig, zugegeben. Sie hoffen, diese Geräte später eventuell auch auf anderen Himmelskörpern einzusetzen oder wenigstens Rückschlüsse auf die dortigen Vorgänge ziehen zu können. Das jüngste Beispiel für solche Projekte ist 30 bzw. 25 Zentimeter breit, knapp 20 Zentimeter hoch und streift auf zwei Rädern in 25 Metern Tiefe durch vulkanische Eruptivspalten: Der VolcanoBot.

Vulkane zu erforschen ist ziemlich trickreich und gefährlich. Heiße und giftige Gase aus Eruptivspalten setzen nicht nur Lebewesen, sondern wegen der Korrosion auch herkömmlichen Erkundungsrobotern schnell Grenzen bei der Erforschung. Oft reicht es schon aus, nur in die Nähe der Spalten zu kommen. [1] Menschen haben also kaum eine Chance, die Vorgänge im Inneren direkt zu beobachten. Es sei denn, sie legen keinen gesteigerten Wert darauf, anschließend noch davon berichten zu können.

Die Wissenschaftler wissen daher auch längst nicht so viel über Vulkane, wie ihnen lieb wäre. Wie genau sind Vulkane entstanden und aufgebaut? Warum brechen die einen häufig aus und andere nicht? Was passiert in und unter ihnen, bevor sie ausbrechen? Wo kommen die Schadstoffe her, die sie ausstoßen? [2]
Es gibt natürlich Erklärungsmodelle. Diese sind allerdings sehr vereinfacht. Warnungen vor Vulkanausbrüchen und die Vorhersage von Zeitpunkt, Intensität und Dauer fallen für die Bevölkerung daher oft unbefriedigend vage aus.

Wichtig wären detailliertere Antworten auf die obigen Fragen allerdings nicht nur im Hinblick auf die Erde und die Sicherheit der Anwohner. Denn Vulkane, erloschen und aktiv, gab und gibt es auch auf anderen Himmelskörpern wie dem Mond, Mars, Merkur, dem Jupitermond Europa usw. Vom Mars weiß man mittlerweile sicher, dass auch seine Vulkane Eruptivspalten aufweisen; beim Mond vermutet man es. Wüsste man mehr über die irdischen Vulkane, könnte man nicht nur die Vorhersagen verbessern, sondern Planetenforscher könnten auch die Modelle für die anderen Himmelskörper anpassen und mehr über deren Entstehung und Eigenschaften ableiten. Es wäre also in der Tat allen Beteiligten gedient, um auf die eingangs gestelle Frage nach dem Nutzen zurück zu kommen. Inklusive DemSteuerzahler™.

VolcanoBots 1 und 2, NASA/JPL-Caltech

VolcanoBots 1 und 2, NASA/JPL-Caltech

Carolyn Parcheta und ihr Team aus Geologen und Ingenieuren entwickelten daher am Jet Propulsion Laboratory den VolcanoBot 1, der mit 30 cm etwas größer war als sein aktuelles Nachfolgemodell VolcanoBot 2. Sie stützten sich dabei auf das Konzept der etwas älteren „Durable Reconnaissance and Observation Platform“ (DROP) ihres Teamkollegen und Robotik-Experten Aaron Parness. Modifiziert und optimiert für den Einsatz in Vulkanen kam der Bot in den Spalten des Maunt Kilauea auf Hawaii im Mai 2014 erstmals zum Einsatz. Er lieferte den Forschern Daten, aus denen sie zentimetergenaue 3D-Modelle der Eruptivspalten erstellen können – ein großer Fortschritt gegenüber den bisherigen Schätzungen bzgl. der Ausmaße und Beschaffenheit der Spalten. Der kompaktere und technisch verfeinerte VolcanoBot 2 soll im März 2015 ebenfalls eine inaktive Spalte des Kilauea erforschen und dabei in noch größere Tiefen vordringen. Der neue Bot hat lt. Auskunft der NASA einen stärkeren Motor, kleinere und wendigere Räder und kann seine Kamera auf und ab bewegen. Im Gegensatz zu seinem Vorgänger sendet er seine Daten auch nicht per Funk aus der Vulkanspalte an die Oberfläche, sondern speichert sie an Bord und schickt sie über eine elektrische Verbindung an die Forscher.

Parchetas Team wurde mit diesem Projekt Zweiter in der „National Geographic’s Expedition Granted campaign„.
Ein direkter Einsatz auf einer Raumfahrtmission ist derzeit für den Bot nicht geplant. Ich denke jedoch, dass sein Design für zukünftige entsprechende Projekte zumindest eine gute Grundlage darstellt.

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[1] „Tote Vögel an der Eruptionsspalte, erneute Warnungen“ http://icelandreview.com/de/news/2014/09/22/tote-voegel-der-eruptionsspalte-erneute-warnungen

[2] „Isländischer Vulkan verblüfft Wissenschaftler“ http://www.spektrum.de/news/islaendischer-vulkan-verbluefft-wissenschaftler/1316400

3D-Flug über die Marsoberfläche

Das sogenannte „Real Life“ in Form von Job, Kindern und Haus hat mich seit den Sommerferien leider ziemlich im Griff, so dass der nächste längere Eintrag leider noch ein paar Tage warten muss. Doch dieses schöne Video wollte ich meinen Lesern nicht vorenthalten:

Gezeigt wird das Terrain „Hydraotes Chaos“ im Osten des Valles Marineris, dem größten Canyon unseres Sonnensystems.

Wer eine hat, kann für noch beeindruckendere Bilder beim Anschauen seine blau-rote oder grün-rote 3D-Brille benutzen. Ansonsten findet sich hier eine 2D-Version des Films:

(Dank an Zsuzsanna Kovács)

Kurz & Knapp – KW 7/2014

Unter der Rubrik „Kurz & Knapp“ finden sich Hinweise und Links auf Meldungen und Webseiten, die mir nebenbei auffallen, aber auf die Schnelle keinen eigenen Blogeintrag hier erhalten. Sei es, weil mir die Zeit fehlt, sei es, weil sie am besten für sich selbst stehen oder das Thema Raumfahrt eher am Rande betreffen:

  • Momentan befinden sich 25 aktive Sonden etc. im All. Wo genau sie gerade sind, zeigt diese großartige Übersicht: http://www.worldsciencefestival.com/general-images/Active_Space_Missions_FTP-1.jpg
  • „Extreme Medicine“ – Ein Buch über die Medizin der Extremzustände – auch im All:
    „Drawing on his own experience as an anesthesiologist, intensive care expert, and NASA adviser, Dr. Kevin Fong examines how cuttingedge medicine pushes the envelope of human survival by studying the human body’s response when tested by physical extremes. Extreme Medicine explores different limits of endurance and the lens each offers on one of the systems of the body. The challenges of Arctic exploration created opportunities for breakthroughs in open heart surgery; battlefield doctors pioneered techniques for skin grafts, heart surgery, and trauma care; underwater and outer space exploration have revolutionized our understanding of breathing, gravity, and much more. Avant-garde medicine is fundamentally changing our ideas about the nature of life and death.“
    http://www.amazon.de/Extreme-Medicine-Exploration-Transformed-Twentieth/dp/1594204705/

    Ich habe mir das Buch bestellt und werde ggf. hier eine Besprechung einstellen. Danke an Lars Fischer für den Tip!

Kurz & Knapp – KW 47/2013

Unter der Rubrik „Kurz & Knapp“ finden sich Hinweise und Links auf Meldungen und Webseiten, die mir nebenbei auffallen, aber auf die Schnelle keinen eigenen Blogeintrag hier erhalten. Sei es, weil mir die Zeit fehlt, sei es, weil sie am besten für sich selbst stehen oder das Thema Raumfahrt eher am Rande betreffen:

Erfolg für Indien

Der Indian Space Research Organization (ISRO) ist gelungen, woran China und Japan bisher gescheitert sind: Seit heute befindet sich die Marssonde „Mangalyaan“ auf dem Weg zu unserem Nachbarplaneten.

Zunächst umkreist Mangalyaan mehrfach die Erde, um sich dann in Richtung Mars zu katapultieren. Sie wird dort ab September 2014 die Marsatmosphäre und die geologischen Gegebenheiten des Planeten analysieren:

One of the main objectives of the first Indian mission to Mars is to develop the technologies required for design, planning, management and operations of an interplanetary mission.

Following are the major objectives of the mission:

A. Technological Objectives:

– Design and realisation of a Mars orbiter with a capability to survive and perform Earth bound manoeuvres, cruise phase of 300 days, Mars orbit insertion / capture, and on-orbit phase around Mars.
– Deep space communication, navigation, mission planning and management.
– Incorporate autonomous features to handle contingency situations.

B. Scientific Objectives:

– Exploration of Mars surface features, morphology, mineralogy and Martian atmosphere by indigenous scientific instruments.

(Quelle: ISRO, „Mission Objectives„)

Bild: ISRO

Indische Marssonde Mangalyaan
Bild: ISRO

Deuterium, Wasserstoff und Methan stehen bei den Astrobiologen im Mittelpunkt des Interesses: Die technische Ausstattung der Sonde gestattet insbesondere beim letztgenannten Element das Auffinden von geringsten Spuren. Sie könnten Hinweise auf vergangenes oder aktuelles Leben auf dem Planeten liefern. Die Forscher versprechen sich daher von Mangalyaan noch nähere Einsichten als die Marssonde Curiosity oder ihre Vorläufer sie bisher liefern konnten.
Eine Landung der indischen Sonde ist nicht geplant.

Mit diesem Erfolg ist Indien auf einem guten Weg, Asiens Raumfahrtnation Nr. 1 zu werden. Im Gegensatz zu China, das jüngst durch seine Raumstation von sich reden machte und für das sich die US-Raumfahrtbehörde NASA de facto ein Kooperationsverbot auferlegt hat,  wird Indien bei seinem Vorhaben auch von den Amerikanern unterstützt. Sie sorgen dafür, dass Kommunikations- und Navigationsfunktionen aufrecht erhalten werden, wann immer Mangalyaan  für die Inder aufgrund ihrer Position nicht erreichbar ist. Diese Art von Kooperation könnte für zukünftige technische und wissenschaftliche Erfolge durchaus ausschlaggebend sein.

In Indien selbst ist das Projekt trotz des damit einhergehenden Prestiges für die Nation umstritten. Grund dafür sind die Kosten in Höhe von 75 Mio. US-Dollar. Verglichen mit den Raumfahrtmissionen der USA oder Europas erscheint dieser Betrag bescheiden. Teile der Bevölkerung werfen der indischen Regierung jedoch Angesichts der Armut des Landes Verschwendung vor.