SRF «Wissenschaftsmagazin»: Nicolas Thomas, der Mars ist ein umschwärmter Planet. Mit «Curiosity» und «Opportunity» zuckeln zwei US-amerikanischen Rover über seine Oberfläche, zahlreiche Satelliten umkreisen ihn. Viele Staaten – wie die USA, China, die Arabischen Emirate, und Japan – planen künftige Reisen zum Mars. Da ist natürlich sehr viel Prestige und Politik mit im Spiel. Aber was macht den Mars eigentlich interessant für die Weltraumforschung?
Nicolas Thomas ist Professor für experimentelle Physik am Space-Center der Universität Bern. Er hat zusammen mit seinem Team die Kamera CaSSIS für die erste der beiden ExoMars-Etappen entwickelt.
Nicolas Thomas: Der Mars ist einer unserer nächsten Nachbarn im Sonnensystem. Weil er uns so nahe ist, können wir ihn gut erreichen, wir können Sonden auf ihm absetzen und seine Oberfläche gründlich untersuchen. Vielleicht werden irgendwann auch Menschen zum Mars reisen.
Was ist denn nun die Hauptaufgabe des ExoMars-Programms, mit dem Europa zum ersten Mal seine Präsenz auf dem roten Planeten markieren will?
ExoMars steht für «Exobiologie auf dem Mars». Das Ziel ist also, nach Spuren von Leben zu suchen. ExoMars besteht aus zwei Missionen. Die erste Etappe ist eine Art Erkundungsmission, Ihre Hauptkomponente ist ein Orbiter, der den Mars umrunden wird. Zwei Jahre später folgt dann die zweite Etappe, in deren Rahmen ein Rover auf dem Mars landen wird. Dieser Rover hat einen Bohrer an Bord, der zwei Meter tief bohren kann. In dieser Tiefe sind die Bedingungen für mögliches Leben, zum Beispiel Mikroorganismen, viel freundlicher als auf der Mars-Oberfläche, wo die UV-Strahlung sehr intensiv ist.
Der Orbiter hat verschiedene Instrumente an Bord, er wird den Planeten umkreisen und Messungen machen. Was kann denn der Orbiter aus dieser Distanz über mögliches Leben auf dem Mars herausfinden?
Der Mars hat eine Atmosphäre. Die ist zwar sehr dünn, aber wir erwarten, darin so genannte Spurengase zu finden, Gase die nur einen winzigen Anteil an der Atmosphäre ausmachen. Wir wissen, dass in der Mars-Atmosphäre das Spurengas Methan vorkommt, das ein Produkt organischer Prozesse sein kann. In der Schweiz kennen wir das ja sehr gut von den Kühen, die Methan absondern. Einige Instrumente an Bord des Orbiters können Methan «riechen». Haben wir so eine Methanquelle ausgemacht, können wir mit der CaSSIS-Kamera genauer hinschauen und sagen, aus welchem Gebiet auf dem Mars das Methan kommen könnte und wie es dort aussieht.
Wie gut «sieht» denn CaSSIS, die von Ihnen an der Uni Bern konstruierte Kamera?
Wir könnten damit von Bern aus ein Auto in Zürich erkennen. Die Kamera ist also relativ hochauflösend. Ganz besonders ist aber, dass CaSSIS Farbbilder in vier verschiedenen Wellenlängen aufnehmen kann. Diese Farbbilder können wir dann zusammenbasteln und erkennen, welche Art von Mineralien der Mars an seiner Oberfläche hat. Zudem kann unsere Kamera Stereobilder schiessen. Wir können also dreidimensionale Aufnahmen machen und die Mars-Topografie erschliessen.
Was trägt Ihre Kamera konkret zur Suche nach Leben bei?
Wenn eins der anderen Instrumente auf dem Orbiter Gas misst, dann können wir den Kontext liefern. Zum Beispiel ein dreidimensionales Bild vom entsprechenden Gebiet. Auf dem Mars liegen ja überall Steine und manche sind riesengross. Es gibt aber auch Staubdünen, in denen sich ein Rover festfahren kann. Wenn man darum weiss, kann man später den Landeplatz, die Route des Rovers und dessen Konstruktion nach diesen Bedingungen ausrichten. So können wir viele Risiken vermeiden.
Neben dem Orbiter ist das Schiparelli-Landemodul ein zentraler Bestandteil der ersten ExoMars-Etappe. Was soll Schiaparelli noch an Wissen über den Mars generieren, das über die Resultate der aktiven US-amerikanischen Rover hinausreicht?
Für die Europäer ist es sehr wichtig, die Lande-Technologie zu beherrschen. Das heisst, mit Schiaparelli übt die europäische Raumfahrtagentur ESA, ein Labor sicher auf dem Mars abzusetzen. Wir wollen unabhängig sein von den Amerikanern und anderen Raumfahrtagenturen. Aber Schiaparelli ist mehr als ein Übungsobjekt. Das Modul hat ebenfalls verschiedene Instrumente an Bord, mit denen wir unter anderem den Druck und die Temperatur beim Eintritt in die Mars-Atmosphäre messen können. Oder die Windstärke und Luftfeuchtigkeit auf der Marsoberfläche.
ExoMars soll also nicht nur zeigen, wie der Mars beschaffen ist, sondern auch wie fit die europäische Raumfahrttechnologie ist. Ist ExoMars eine Emanzipationsmission?
Ja, das ist es auch. In der Raumfahrtforschung stehen sich zwei sehr gegensätzliche Phänomene gegenüber: Auf der einen Seite gibt es Kooperationen. Auf der anderen Seite gibt auch Konkurrenz zwischen uns. Und das ist gut so.
