Mars-Erforschung

Basler Forschende suchen nach Leben auf Mars – dafür üben sie in Witterswil

Forscher wollen mithilfe von Marsrover «Rosalind Franklin» nach Leben auf dem Mars suchen. Doch zuerst wird sie im Marslabor der Universität Basel getestet. Die bz nimmt Sie mit ins Testlabor mit marsähnlicher Landschaft.

 Die Forschenden nennen sie CLUPI, für Close-Up-Imager. CLUPI ist eine Nahaufnahme-Kamera und wird, eingebaut im Marsrover «Rosalind Franklin», eine jahrelange Reise auf den Roten Planeten auf sich nehmen. Die Mission ist einfach: Spuren vergangenen Lebens zu finden. Das Geheimnis lüften, das Forschende schon seit der ersten Mars-Mission in den 1970er-Jahren antreibt sowie unzählige Science-Fiction-Produktionen und Pop-Ikone David Bowie inspiriert hat: Gibt es Leben auf dem Mars?

CLUPI wurde von einem Team Forschender um Jean-Luc Josset an der Universität Neuenburg entwickelt und eingestellt. Doch bevor sie ihre lange Reise antritt, wird sie im Marslabor der Universität Basel getestet. Ein Forschungsteam um Geowissenschaftler Nikolaus Kuhn hat zu diesem Zweck eine Marslandschaft in Witterswil nachgeahmt. Im Moment trennen nur ein paar Meter die Miniaturversion des Rovers und die Computer, die sie bedienen. Der Roboter verhält sich wie ein ferngesteuertes Auto, und seine vier Räder pflügen sich einen Weg durch roten Kies. «Solch eisenoxydreiches Sedimentgestein lässt sich auch in ähnlicher Form auf dem Mars finden», erklärt Kuhn, der die Arbeiten im Witterswiler Marslabor leitet.

Ein Modell des Basler Marsrovers in Aktion

Ein Modell des Basler Marsrovers in Aktion

Im Marslabor testen Forscher der Uni Basel eine Nah-Aufnahme-Kamera. Ziel der Mission ist es, Spuren vergangenen Lebens auf dem roten Planeten zu finden. Im März 2021 soll der Marsrover auf dem Mars landen.

Wenn der Mars-Rover 2021 auf der «Oxia Planum»-Ebene landet, wird die Distanz zwischen dem Turiner Kontrollzentrum und dem Roboter je nach Planetenkonstellation 50 bis 250 Millionen Kilometer betragen. Der Mars-Rover ist dann grösstenteils auf sich alleine gestellt. Seine Senderantenne hat eine beschränkte Leistung, seine solarbetriebenen Batterien auch. Wegen der Rotation des Planeten wird er die Hälfte des Tags weg von der Erde sein. Damit er Kontakt zur Kontrollstation aufnehmen kann, müssen seine Signale von einem Satelliten aufgegriffen werden, der den Mars umkreist und die Signale danach zur Erde weiterleitet. Alles in allem heisst es: Die Forschenden haben gerade mal zehn Minuten pro Tag, an denen sie in Kontakt zu «Rosalind Franklin» stehen. Da darf nichts schiefgehen.

Test in möglichst marsähnlichen Verhältnissen

Im Witterswiler Marslabor werden die Bedingungen auf dem Planeten so genau wie möglich nachgebildet. Rote und graue Gesteine werden von Projektoren beleuchtet, welche die Lichtverhältnisse auf dem Planeten reproduzieren. Eine Panorama-Aufnahme der Marslandschaft bettet das Dekor ein. Die Forschenden üben auf diesem nachgestellten Gelände das Navigieren des Rovers. Dabei spielen die eingebauten Kameras eine zentrale Rolle: Eine Weitbild-Kamera soll anhand von Grossaufnahmen Hinweise geben, wo sich etwas Interessantes befinden könnte. Ein Spektrometer analysiert den Mineralbestand potenziell interessanter Gesteinsflächen. Die Forschenden müssen dann anhand dieser Informationen den Rover in die gewollte Richtung steuern.

Die Nahaufnahmen der CLUPI sollen dabei helfe,n Gesteine zu finden, die Moleküle enthalten könnten, die von Mikroorganismen stammen. «Rosalind Franklin», benannt nach der britischen Biochemikerin und Vorreiterin der DNA-Forschung, soll auch Gesteinsproben nehmen und analysieren. Der Geowissenschaftler Nikolaus Kuhn fasst die Arbeit seines Teams zusammen: «Wir müssen herausfinden, welche Aufnahmebedingungen für welche Gesteinsarten ideal sind.» Forschende müssten während der Mars-Mission «anhand möglichst weniger Informationen möglichst präzise und schnell entscheiden können, welche Stellen uns interessieren könnten und wann es sich lohnt, näher ranzufahren und Aufnahmen zu machen.» Einschränkungen gibt es zahlreiche: Neben der kurzen Kontaktzeit ist der Mars-Rover auch in der Datenmenge, die er senden kann, eingeschränkt.

Was «Rosalind Franklin» bei der Landung erwartet, kann niemand vorausahnen. «Der Rover wird in einer Ellipse von 120 Kilometern Länge und 20 Kilometern Breite landen», erklärt Kuhn. Die Suche nach Lebensformen ist der Hauptaspekt dieser Expedition. Darüber hinaus ist der Mars aber auch ein unglaublich wertvolles Umweltarchiv für die Forschung. Seit fast 3,5 Milliarden Jahren hat sich der Planet praktisch nicht verändert. «Der Mars ist ein guter Ort, um zurückzuschauen», sagt Kuhn. «Es gibt keine Plattentektonik, die das Gestein verändert hat. Kaum eine Atmosphäre. Wir können anhand von Gesteinsproben wertvolle Erkenntnisse über die Entstehungsgeschichte des Universums ziehen, was auf der Erde nur beschränkt möglich ist.»

Zweite Chance für eine europäische Mars-Mission

Die Marsexpeditionen ExoMars werden von der europäischen Weltraumorganisation ESA und deren russischem Pendant Roskosmos geführt. Dabei musste die Suche nach Leben auf dem Mars erste Verluste einstecken: Eine erste Sonde stürzte im Oktober 2016 beim Landeversuch auf die Marsoberfläche und zerschellte. Bei den dutzenden Teams, die in diversen europäischen Universitäten oder Firmen am Projekt beteiligt waren, dürfte entsprechend eine gewisse Nervosität herrschen. Eine Forscherin bei Nikolaus Kuhn relativiert: «Auch wenn die Rakete abstürzt, werden wir wertvolle Erfahrungen gesammelt haben.»

Unterdessen warten CLUPI und die anderen Messgeräte und Instrumente darauf, bis eine Proton-Rakete die «Rosalind Franklin» im kasachischen Baikonur ins All katapultiert. Ob sie auf dem Mars heil ankommt, erfahren wir am 19. März 2021.

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