Zum Mars und wieder zurück: Die erste Mars-Sample-Return-Mission

Künstlerische Darstellung einer Idee, wie eine kleine Rakete mit Gesteins- und Bodenproben von der Marsoberfläche starten könnte. Damit wäre ein zentraler Schritt der Probenrückführung zur Erde geschafft.
Künstlerische Darstellung einer Idee, wie eine kleine Rakete mit Gesteins- und Bodenproben von der Marsoberfläche starten könnte. Damit wäre ein zentraler Schritt der Probenrückführung zur Erde geschafft. Bildrechte: NASA/JPL-Caltech

Der Menschheit ist es inzwischen mehrfach gelungen, mit unbemannten Raumfahrzeugen auf dem Mars zu landen. Die amerikanische NASA hat inzwischen insgesamt sieben Sonden auf dem roten Planeten abgesetzt. Zur Erde zurückgekehrt ist aber noch keine von ihnen.

Wollen eines Tages Menschen ihren Fuß auf den Mars setzen, muss die Rückkehr aber möglich sein. Die technische Machbarkeit eines solchen Hin- und Rückflugs zu demonstrieren, wäre eine Aufgabe für eine mögliche Mars-Sample-Return-Mission. Der andere Zweck wäre die Klärung offener Forschungsfragen.

Bislang können die Sonden auf der Marsoberfläche zwar Proben aus dem Boden oder der Atmosphäre nehmen. Deren Analyse ist dann aber nur innerhalb der Grenzen der mitgebrachten Bordinstrumente möglich. 2006 haben Wissenschaftler eine Liste mit den offenen Fragen der Marsforschung zusammengestellt. Dabei kamen sie zum Schluss: Könnten sie Proben vom Mars auf der Erde untersuchen, würde sich die Hälfte der offenen Fragen beantworten lassen. Eine erfolgreiche Sample-Return-Mission wäre also ein echter Durchbruch für die Wissenschaft.

Die Sowjetunion hatte eine solche Mission bereits in den 1970ern geplant. Die dafür nötige sehr große Trägerrakete erlitt allerdings vier Fehlstarts. Danach wurde das Projekt 1974 aufgegeben. Später planten NASA und ESA im Rahmen des ExoMars Programms eine gemeinsame Sample-Return-Mission. Als sich die NASA aus Budgetgründen aus dem ExoMars Programm zurückzog, scheiterte auch diese Initiative.

Aktuell ist vorgesehen, dass der dieses Jahr startende Mars-2020-Rover Proben einsammeln soll, die spätere Missionen dann abholen und zur Erde zurückbringen. Das soll nach aktuellem Stand aber frühestens Anfang der 2030er-Jahre passieren.

Erfolgreiche Marslandungen 1976: Viking 1
1976: Viking 2
1996: Sojourner
2004: Spirit
2004: Opportunity
2008: Phoenix
2012: Curiosity

Eine Sample-Return-Mission ist ein komplexes Gemeinschaftsunternehmen, das aus drei Schritten besteht: (1) Ein Rover sammelt die Proben auf dem Mars ein. (2) Eine Sonde bringt die Rückflugrakete auf den Mars, die die gesammelten Prben an Bord nimmt und in den Marsorbit bringt. (3) Ein drittes Raumschiff sammelt die Proben im Marsorbit ein und bringt sie zur Erde.
Schema des möglichen Ablaufs einer Mars-Sample-Return-Mission. Bildrechte: ESA–K. Oldenburg

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