Bergbesteigung auf dem Mars

Der Curiosity-Rover der NASA hat im September 2014 den in der Mitte des ausgedehnten Gale-Kraters gelegenen 5,5 km hohen Berg Aeolis Mons („mons“ = lateinisch für „Berg“) erreicht und damit zugleich den langfristigen Bestimmungsort der Rovermission. Aeolis Mons wird von der NASA zum Gedenken an den kalifornischen Geologen Robert P. Sharp als „Mount Sharp“ bezeichnet, womit die NASA erstmals von der Nomenklatur der IAU abweicht.

Curiositys Bergbesteigung wird mit der Untersuchung der unteren Hangregionen beginnen. Der Rover wird dabei von der ursprünglich geplanten Route abweichen und nicht zum weiter entfernt gelegenen Ausgangspunkt „Murray Buttes“ weiterfahren. Stattdessen begibt er sich in Richtung eines Aufschlusses namens „Pahrump Hills“.

Sowohl „Pahrump Hills“ als auch „Murray Butts“ befinden sich entlang einer Grenzfläche, an der Ablagerungen des Kraterbodens, die vom nördlichen Kraterrand erodiert (streng genommen denudiert) wurden, auf das südliche Grundgestein des Berges treffen.

Laut Aussage des Curiosity-Projektwissenschaftlers John Grotzingervom California Institute of Technology (Caltech) in Pasadena ist die Oberflächenbeschaffenheit bei Pahrump Hills und direkt dahinter ein besser geeigneter Ort als Murray Buttes. Die Aufschlüsse an dieser Stelle, an der Ablagerungen und Grundgestein aufeinander treffen, sind aufgrund des größeren topographischen Reliefs für eine weitere Untersuchung besser geeignet.

Die Entscheidung, schon früher bergauf zu fahren, anstatt sich wie geplant zu Murray Buttes zu begeben,beruht auch auf einem besseren Verständnis der Geographie der Region aufgrund der Untersuchungen des Rovers von verschiedenen Aufschlüssen während des vergangenen Jahres. Curiosity befindet sich gegenwärtig am Fuß des Berges entlang einer blassen, markanten geologischen Struktur mit Namen Murray-Formation. Im Vergleich zum benachbarten Kraterboden-Gelände ist der Fels der Murray-Formation weicher und enthält auch keine Einschlagspuren. Wie man aus dem Orbit sehen kann, ist er nicht derart deutlich geschichtet wie andere Bereiche am Fuß von Aeolis Mons.

Im August 2014 hat Curiosity erste Nahaufnahmen von zwei Aufschlüssen der Murray-Formationvorgenommen, wobei sich beide in bemerkenswerter Weise von dem Gelände unterscheiden, welches im vergangenen Jahr von Curiosity untersucht worden war. Der erste Aufschluss, „Bonanza King“, erwies sich als zu instabil für eine Probebohrung, wurde aber dennoch von den Instrumenten des Rovers untersucht, wobei ein hoher Siliziumgehalt festgestellt wurde. Ein zweiter Aufschluss, der von der Mastkamera des Rovers untersucht wurde, wies eine feinkörnige, plattige Oberfläche auf, die mit Sulfat-gefüllten Adern überzogen ist.

Während einige dieser Unterschiede in der Geländebeschaffenheit nicht in den Beobachtungen der NASA Mars Orbiter ersichtlich sind, ist das Team immer noch stark abhängig von den vom Mars Reconnaissance Orbiter(MRO) aufgenommen Fotos, um die Marschroute sowie die Einsatzgebiete von Curiosity zu planen.

So halfen beispielsweise MRO-Bilder dem Rover-Team, mehr als 18 Meter hohe Tafelberge in einem Geländeabschnitt kurz hinter Pahrump Hills zu lokalisieren, welche ein Ausstreichen der Murray-Formation bergauf und in Richtung Süden zeigen. Das Team plant, den Bohrer von Curiosity zu nutzen, um eine Bohrprobe von dieser Stelle für eine Analyse durch Instrumente im Innern des Rovers zu erhalten. Die Stelle befindet sich am südlichen Ende eines Tals, welches Curiosity vom Norden her befährt.

Obwohl dieses Tal einen etwa 200 Meter langen sandigen Boden hat, erwartet das Team, dass es eine leichtere Route sein wird als das sandige Hidden Valley, wo im August Curiositys Räder zu sehr durchgedreht sind, um es sicher durchfahren zu können.

Curiosity erreichte seine gegenwärtige Position, nachdem die Route vor einiger Zeit aufgrund von stark erhöhtem Verschleiß an den Rädern geändert worden war. Gegen Ende 2013 erkannte das Team einen Geländebereich, der mit scharfen, eingebetteten Steinen übersät ist, was zu Löchern in vier der sechs Räder des Rovers führte. Dieser Schaden hatte zu einer erheblich schnelleren Abnutzung der Räder geführt als ursprünglich vom Rover-Team einkalkuliert. Daraufhin änderte das Team die Route des Rovers auf ein für ihn leichter zu befahrendes Gelände, was ihn weiter nach Süden brachte, in Richtung der Basis von Aeolis Mons.

Nach der Landung im Gale-Krater im August 2012 hat Curiosity in seinem ersten Betriebsjahr sein wichtigstes wissenschaftliches Ziel erreicht, nämlich die Feststellung, ob der Mars jemals Umweltbedingungen bot, die für mikrobisches Leben günstig sind. Tonhaltiges Sedimentgestein auf dem Kraterboden in einem Gebiet namens Yellowknife Bay ergab Beweise dafür, dass sich dort vor Milliarden Jahren der Grund eines Sees befunden haben muss. Dieser beinhaltete Süßwasser, alle erforderlichen elementaren Zutaten für Leben, und einechemische Energiequelle für Mikroben.

Das Mars Science Laboratory (MSL) Projekt der NASA wird Curiosity weiter nutzen, um ehemalige habitable Umgebungen sowie die wesentlichen Veränderungen der Umweltbedingungen auf dem Mars zu untersuchen. Die Zielpunkte auf Aeolis Mons bieten eine Reihe von geologischen Einheiten, welche verschiedene Kapitel in der Evolution der Umweltbedingungen des Mars abbilden.

Das Mars Exploration Rover Project ist ein Baustein der laufenden Vorbereitung der NASA für eine bemannte Marsmission in den 2030er Jahren. Das JPL (Jet Propulsion Laboratory) hat Curiosity gebaut und leitet im Auftrag des Science Mission Directorate der NASA in Washington sowohl dieses Projekt als auch das Projekt MRO.