Der Perseverance-Rover der NASA hat am 2. und 6. Dezember zwei neue Proben von der Marsoberfläche geschnappt. Aber im Gegensatz zu den 15 Gesteinskernen, die bisher gesammelt wurden, stammen diese neuesten Proben von einem Haufen aus windgeblasenem Sand und Staub, der einer Düne ähnelt, aber kleiner ist. Eine dieser beiden Proben, die sich jetzt in speziellen Sammelröhrchen aus Metall befinden, wird irgendwann in diesem Monat im Rahmen der Mars-Probenrückgabekampagne für die Hinterlegung auf der Marsoberfläche in Betracht gezogen.
Wissenschaftler wollen Marsproben mit leistungsstarken Laborgeräten auf der Erde untersuchen, um nach Anzeichen uralten mikrobiellen Lebens zu suchen und die Prozesse besser zu verstehen, die die Marsoberfläche geformt haben. Die meisten Samples werden Rock sein; Forscher wollen jedoch auch Regolith – gebrochenes Gestein und Staub – untersuchen, nicht nur, weil es uns etwas über geologische Prozesse und die Umwelt auf dem Mars beibringen kann, sondern auch, um einige der Herausforderungen zu mindern, denen sich Astronauten auf dem Roten Planeten gegenübersehen. Regolith kann alles beeinflussen, von Raumanzügen bis hin zu Sonnenkollektoren, daher ist es für Ingenieure genauso interessant wie für Wissenschaftler.
Wie bei den Gesteinskernen wurden diese neuesten Proben mit einem Bohrer am Ende des Roboterarms des Rovers gesammelt. Aber für die Regolith-Proben verwendete Perseverance einen Bohrer, der wie ein Dorn mit kleinen Löchern an einem Ende aussieht, um loses Material zu sammeln.
Die Ingenieure entwarfen den Spezialbohrer nach umfangreichen Tests mit simuliertem Regolith, das von JPL entwickelt wurde. Es wird Mojave Mars Simulant genannt und besteht aus Vulkangestein, das in verschiedene Partikelgrößen zerkleinert wurde, von feinem Staub bis zu groben Kieselsteinen, basierend auf Bildern von Regolith und Daten, die bei früheren Marsmissionen gesammelt wurden.
„Alles, was wir über die Größe, Form und Chemie von Regolith-Körnern lernen, hilft uns, bessere Werkzeuge für zukünftige Missionen zu entwerfen und zu testen“, sagte Iona Tirona vom Jet Propulsion Laboratory der NASA in Südkalifornien, die die Perseverance-Mission leitet. Tirona war der Aktivitätsleiter für die Operationen zur Entnahme der jüngsten Regolith-Probe. „Je mehr Daten wir haben, desto realistischer können unsere Simulanten sein.“
Die Staub-Herausforderung
Die Untersuchung von Regolith aus nächster Nähe könnte Ingenieuren helfen, zukünftige Marsmissionen zu entwerfen – ebenso wie die Ausrüstung, die von zukünftigen Marsastronauten verwendet wird. Staub und Regolith können Raumfahrzeuge und wissenschaftliche Instrumente gleichermaßen beschädigen. Regolith kann empfindliche Teile blockieren und Rover auf der Oberfläche verlangsamen. Die Körner könnten auch Astronauten vor einzigartige Herausforderungen stellen: Es wurde festgestellt, dass Mond-Regolith scharf genug ist, um während der Apollo-Missionen zum Mond mikroskopisch kleine Löcher in Raumanzüge zu reißen.
Regolith könnte hilfreich sein, wenn es gegen ein Habitat gepackt wird, um Astronauten vor Strahlung zu schützen, aber es birgt auch Risiken: Die Marsoberfläche enthält Perchlorat, eine giftige Chemikalie, die die Gesundheit von Astronauten gefährden könnte, wenn versehentlich große Mengen eingeatmet oder eingenommen würden.
„Wenn wir eine dauerhaftere Präsenz auf dem Mars haben, müssen wir wissen, wie Staub und Regolith mit unseren Raumfahrzeugen und Lebensräumen interagieren“, sagte Erin Gibbons, Mitglied des Perseverance-Teams, eine Doktorandin der McGill University, die Mars-Regolith-Simulanzien als Teil von ihr verwendet Arbeiten Sie mit dem Gesteinsverdampfungslaser des Rovers namens SuperCam.
„Einige dieser Staubkörner könnten so fein wie Zigarettenrauch sein und in das Atemgerät eines Astronauten gelangen“, fügte Gibbons hinzu, der zuvor Teil eines NASA-Programms war, das die Erforschung des Mars durch Menschen-Roboter untersuchte. „Wir wollen ein vollständigeres Bild davon haben, welche Materialien für unsere Entdecker schädlich wären, egal ob sie Menschen oder Roboter sind.“
Neben der Beantwortung von Fragen zu Gesundheits- und Sicherheitsrisiken könnte ein Röhrchen mit Mars-Regolith wissenschaftliches Staunen hervorrufen. Wenn man es unter einem Mikroskop betrachtet, zeigt sich ein Kaleidoskop von Körnern in verschiedenen Formen und Farben. Jeder wäre wie ein Puzzleteil, alle zusammengefügt von Wind und Wasser über Milliarden von Jahren.
„Es gibt so viele verschiedene Materialien, die in den Mars-Regolith eingemischt sind“, sagte Libby Hausrath von der University of Nevada, Las Vegas, eine von Perseverances Probenrückgabe-Wissenschaftlern. „Jede Probe repräsentiert eine integrierte Geschichte der Planetenoberfläche.“
Als Experte für Erdböden interessiert sich Hausrath vor allem dafür, Hinweise auf Wechselwirkungen zwischen Wasser und Gestein zu finden. Auf der Erde gibt es praktisch überall Leben, wo es Wasser gibt. Dasselbe hätte vor Milliarden von Jahren für den Mars gelten können, als das Klima des Planeten dem der Erde viel ähnlicher war.
Bereitgestellt von NASA/JPL-Caltech