Das am Los Alamos National Laboratory entwickelte ChemCam-Instrument hat seinen Laser kürzlich zum millionsten Mal auf dem Mars eingesetzt. ChemCam sitzt auf dem Curiosity Rover der NASA und hat seit 2012 zu bahnbrechenden Entdeckungen beigetragen.
„Das ist nicht nur eine bemerkenswerte technische Leistung unseres Instruments, sondern es liefert auch eine erstaunliche Menge chemischer Daten von der Oberfläche des Mars“, sagte Nina Lanza, die leitende Forscherin von ChemCam. „Jeder Laserpuls erzeugt ein einzelnes komplexes Spektrum, das für sich genommen eine Fülle geochemischer Informationen liefert. Und wir haben 1 Million davon – und es werden immer mehr.“
ChemCam verwendet eine Technik namens Laser-Induzierte Plasmaspektroskopie, um Gestein zu zerschießen und ein Plasma zu erzeugen. Anschließend sammelt es das Licht dieses Plasmas, um herauszufinden, welche Elemente auf der Oberfläche des Planeten vorhanden sind. Ziel ist es, die frühere Bewohnbarkeit des Mars zu ermitteln und die Frage zu beantworten, ob der Mars einst für Leben geeignet war.
Eine Fülle wissenschaftlicher Daten
Im Laufe der Jahre hat das Instrument eine wichtige Rolle bei der NASA-Mission gespielt und eine Reihe bedeutender Entdeckungen gemacht. Zu diesen Erkenntnissen gehört die Entdeckung von Manganoxiden auf dem Mars im Jahr 2016, was darauf hindeutet, dass dort einst höhere Konzentrationen von Sauerstoff in der Atmosphäre vorgelegen haben könnten. Dieser Hinweis auf mehr Sauerstoff in der frühen Atmosphäre des Mars ergänzt andere Erkenntnisse von Curiosity – wie etwa Hinweise auf urzeitliche Seen –, die zeigen, wie erdähnlich der Mars einst gewesen sein könnte.
Im Jahr 2017 konnte ChemCam erstmals das Element Bor in Salzen im Gale-Krater nachweisen. Bor spielt eine einzigartige Rolle in der präbiotischen Chemie, indem es die Bildung von RNA unterstützt.
Im Jahr 2019 stellte ChemCam fest, dass es auf der Oberfläche des Mars einst flache, salzige Teiche gab, die zeitweise überliefen und austrockneten. Eine Analyse von mit Mineralsalzen angereicherten Gesteinen im Gale-Krater zeigte, dass das Klima auf dem Mars nicht so stabil war wie einst angenommen; es gab sehr feuchte und sehr trockene Perioden.
„Dank ChemCam haben wir herausgefunden, dass die chemische Zusammensetzung des Mars viel vielfältiger ist als erwartet, insbesondere in Gesteinen, die in direktem Zusammenhang mit Wasserveränderungen stehen“, sagte Patrick Gasda, ein Wissenschaftler in Los Alamos und Mitglied des ChemCam-Teams.
Mithilfe von ChemCam konnte außerdem die erste Analyse der Glen-Torridon-Region des Gale-Kraters durchgeführt werden. Dabei wurde festgestellt, dass das Grundgestein in diesem Gebiet in der Frühgeschichte des Planeten durch Grundwasser verändert wurde.
Und Anfang des Jahres entdeckte Curiosity elementaren Schwefel. Dies war das erste Mal, dass dieses Mineral in reiner Form auf dem Mars gefunden wurde.
Die Hauptmission von Curiosity sollte etwa zwei Jahre dauern. Mehr als 12 Jahre später ist der Rover immer noch unterwegs, erkundet neue Gebiete auf dem Mars und sammelt dabei Daten. ChemCam wird die Mission weiterhin unterstützen, solange der Rover existiert.
„Wir haben aus unseren eine Million Spektren bereits so viel gelernt und ich habe keinen Zweifel daran, dass wir aus diesen und zukünftigen Spektren noch viele Jahre lang neue Dinge über den Mars erfahren werden“, sagte Lanza.