Mars-Rover Curiosity analysiert erste Bodenproben und findet eine komplexe Chemie

Der Mars-Rover Curiosity hat seine sämtlichen Instrumente benutzt, um erstmals marsianischen Boden zu analysieren und fand in ihm eine komplexe Chemie. Neben anderen Bestandteilen zeigten sich Wasser, Schwefel und chlorhaltige Substanzen in den Proben, die Curiositys Arm in ein analytisches Labor innerhalb des Rovers befördert hatte.

Der Nachweis jener Substanzen in dieser frühen Phase der Mission demonstriert die Fähigkeit des Labors, während der kommenden zwei Jahre verschiedene Boden- und Gesteinsproben zu analysieren. Wissenschaftler haben damit auch die Fähigkeiten der Instrumente bestätigt.

Curiosity ist der erste Mars-Rover, der imstande ist, Bodenproben in analytische Instrumente zu befördern. Die spezifische Bodenprobe stammte von einer Sand- und Staubverwehung namens „Rocknest“. Der Standort liegt in einem relativ flachen Teil des Gale-Kraters und ist mehrere Kilometer vom Hauptziel des Rovers entfernt, einem Abhang des Berges mit dem Namen Mount Sharp. Das Labor des Rovers umfasst die Sample Analysis at Mars (SAM) Instrumentengruppe und das Chemistry and Mineralogy (CheMin) Instrument. SAM verwendet drei Methoden, um Gase zu analysieren, die von dem staubigen Sand abgegeben werden, wenn er in einem winzigen Ofen erhitzt wird. Eine Substanzklasse, nach denen SAM sucht, sind organische Verbindungen – kohlenstoffhaltige Substanzen, die Bestandteile von Leben sein können.

„Wir haben zu diesem Zeitpunkt keinen definitiven Nachweis von organischen Substanzen auf dem Mars, aber wir werden in den verschiedenen Umgebungen des Gale-Kraters weitersuchen“, sagte Paul Mahaffy, der leitende Wissenschaftler der SAM-Instrumentengruppe vom Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt (Maryland).

Curiositys APXS-Instrument und die Mars Hand Lens Imager (MAHLI) Kamera auf dem Arm des Rovers bestätigten, dass die chemische Zusammensetzung und das strukturelle Erscheinungsbild von Rocknest mit Orten vergleichbar sind, die von den früheren Mars-Rovern Pathfinder, Spirit und Opportunity besucht wurden.

Das Curiosity-Team wählte Rocknest als den ersten Grabungsort aus, weil er feine Sandteilchen enthält, die für das Abscheuern der inneren Oberflächen der Probenkammern an dem Arm geeignet sind. Der Sand wurde innerhalb der Kammern gerüttelt, um irdische Rückstände zu entfernen. MAHLI-Nahaufnahmen von Rocknest zeigen eine von Staub überzogene Kruste, die ein bis zwei Sandkörnchen dick ist und dunklen, feineren Sand bedeckt.

„Aktive Verwehungen auf dem Mars sehen auf der Oberfläche dunkler aus“, sagte Ken Edgett, der leitende Wissenschaftler der MAHLI-Kamera von Malin Space Science Systems in San Diego. „Dies ist eine ältere Verwehung, die Zeit hatte, um inaktiv zu werden, wodurch sich die Kruste bilden und sich Staub auf ihr ansammeln konnte.“

CheMins Untersuchung der Rocknest-Proben ergab, dass die Zusammensetzung halb aus gewöhnlichen vulkanischen Mineralien und halb aus nicht-kristallinen Materialien wie etwa Glas besteht. SAM ergänzte Informationen über die Bestandteile, die in viel geringeren Konzentrationen vorhanden sind, sowie über Isotopenverhältnisse. Isotope sind unterschiedliche Formen desselben Elements und können Anhaltspunkte über Umweltveränderungen geben. Das von SAM beobachtete Wasser bedeutet nicht, dass die Verwehung feucht war. Wassermoleküle, die an Sand- oder Staubkörnchen gebunden sind, sind nicht ungewöhnlich, aber die hier beobachtete Menge war höher als erwartet.

SAM identifizierte vorläufig die Sauerstoff- und Chlorverbindung Perchlorat. Das ist eine reaktive Verbindung, die bereits vom NASA-Lander Phoenix im Marsboden der Nordpolarregion gefunden wurde. Reaktionen mit anderen Substanzen, die in SAM erhitzt wurden, bildeten chlorhaltige Methanverbindungen – eine kohlenstoffhaltige, organische Verbindung, die von dem Instrument registriert wurde. Das Chlor stammt vom Mars, aber es ist möglich, dass der Kohlenstoff irdischen Ursprungs ist, von Curiosity transportiert und von der hochempfindlichen Bauweise der SAM-Instrumentengruppe registriert wurde.

„Wir haben fast jeden Teil unserer wissenschaftlichen Nutzlast verwendet, um diese Verwehung zu untersuchen“, sagte John Grotzinger, Curiosity-Projektwissenschaftler vom California Institute of Technology (Caltech) in Pasadena. „Die Zusammenarbeit der Instrumente und die Reichhaltigkeit der Datensätze halten große Versprechungen bereit, um sie am wissenschaftlichen Hauptziel der Mission auf dem Mount Sharp einzusetzen.“

Funktionsweise der SAM-Instrumentengruppe. (NASA)

Das Mars Science Laboratory Projekt der NASA nutzt Curiosity, um herauszufinden, ob Gebiete innerhalb des Gale-Kraters jemals eine bewohnbare Umgebung für Mikroben geboten haben. Das Jet Propulsion Laboratory der NASA in Pasadena, eine Abteilung des Caltech, konstruierte Curiosity und leitet das Projekt für das Science Mission Directorate in Washington.

Quelle: http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?release=2012-380

(THK)