Mars: die Geschichte der Entdeckung und Erforschung, von den ersten Beobachtungen bis zu modernen Missionen

Der Mars ist einer der rätselhaftesten und faszinierendsten Planeten des Sonnensystems. Er wird aufgrund seiner rostigen Farbe, die durch Eisenoxid auf der Oberfläche verursacht wird, als Roter Planet bezeichnet. Der Mars ist der vierte Planet von der Sonne und der zweitkleinste nach Merkur. Sein Durchmesser beträgt etwa 6800 km, was ungefähr halb so groß ist wie der der Erde. Der Mars hat zwei kleine Monde — Phobos und Deimos, die Asteroiden ähneln.

Die Menschheit war immer an Mars interessiert, da er der Erde am nächsten liegt und möglicherweise Leben beherbergen könnte. Mars war bereits den alten Zivilisationen bekannt, die ihn mit bloßem Auge beobachteten und ihm verschiedene Namen gaben. Im Laufe der Zeit verbesserten Astronomen ihre Instrumente und Forschungsmethoden, um immer mehr Geheimnisse des Mars zu lüften. In diesem Artikel berichten wir darüber, wie die Entdeckung und Erforschung des Mars von der Antike bis heute vor sich ging.

 

Die Entdeckung des Planeten Mars

Entstehung und Alter des Planeten Mars

Nach aktuellen wissenschaftlichen Erkenntnissen entstand der Planet Mars vor etwa 4,6 Milliarden Jahren durch die Verdichtung von kosmischem Staub und Gas um die Sonne. Dieser Prozess wird Akkretion genannt und führte zur Bildung aller Planeten des Sonnensystems.

Wie die Erde erlebte auch der Mars zahlreiche Kollisionen mit anderen Himmelskörpern, die seine Form, Struktur und sein Klima beeinflussten. Eine dieser Kollisionen vor etwa 4,1 Milliarden Jahren führte zur Entstehung des riesigen Borealis-Kraters, der fast die Hälfte der nördlichen Hemisphäre des Mars einnimmt. Eine weitere Kollision vor etwa 4 Milliarden Jahren verursachte einen Vulkanausbruch, der den höchsten Berg im Sonnensystem, Olympus Mons, bildete. Mit einer Höhe von 22 km ist er dreimal so hoch wie der Mount Everest.

 

Herkunft des Namens des Planeten Mars

Der Planet Mars erhielt seinen Namen zu Ehren des römischen Kriegsgottes, da seine rote Farbe mit Blut und Schlachten assoziiert wurde. Die alten Griechen nannten den Planeten Ares nach ihrem Kriegsgott. Andere Völker gaben dem Mars ebenfalls verschiedene Namen, die mit seiner Farbe oder seinem Charakter verbunden waren. Zum Beispiel nannten ihn die Ägypter Her-descher, was „rot“ bedeutet, die Babylonier — Nergal, was „Feuer- und Zerstörungsgott“ bedeutet, die Inder — Angaraka, was „feurig“ bedeutet, und die Chinesen — Huoxing, was „Feuerstern“ bedeutet.

 

Datum der ersten teleskopischen Beobachtung des Mars

Die erste teleskopische Beobachtung des Mars wurde 1610 vom italienischen Astronomen Galileo Galilei durchgeführt. Er verwendete sein selbstgebautes Teleskop, das Objekte 20-fach vergrößern konnte. Galilei bemerkte, dass der Mars Phasen hat, ähnlich wie der Mond, das heißt, er ändert seine Form je nach Position relativ zur Sonne und zur Erde.

 

Die Umlaufbahn des Planeten Mars

Der Planet Mars befindet sich etwa 228 Millionen Kilometer von der Sonne entfernt und hat eine durchschnittliche Umlaufgeschwindigkeit von etwa 24 km/s. Seine Umlaufbahn hat die Form einer Ellipse, weshalb sich der Abstand zwischen Mars und Sonne im Laufe des Jahres ändert. Der geringste Abstand, Perihel genannt, beträgt etwa 207 Millionen Kilometer, während der größte Abstand, Aphel genannt, etwa 249 Millionen Kilometer beträgt. Die Umlaufzeit des Mars, das heißt die Zeit, die er für eine Umrundung der Sonne benötigt, beträgt 687 Erdentage, was fast zwei Erdenjahren entspricht.

 

Sichtbarkeit des Planeten Mars am Nachthimmel

Der Planet Mars gehört zu den hellsten Objekten am Nachthimmel. Seine Sichtbarkeit hängt von seiner Position relativ zur Erde und zur Sonne ab. Wenn sich der Mars auf der gegenüberliegenden Seite der Sonne befindet, erreicht er seine maximale Helligkeit und wird als oppositioneller Mars bezeichnet. Zu dieser Zeit ist er die ganze Nacht sichtbar und hat eine gelb-orange Farbe. Wenn der Mars auf derselben Seite wie die Sonne liegt, wird er als konjunktionaler Mars bezeichnet und ist fast unsichtbar, da er mit dem Sonnenlicht verschmilzt. Zu dieser Zeit hat er eine blassrosa Farbe. Die Opposition des Mars tritt etwa alle 26 Monate auf, während die Konjunktion etwa alle 15 Monate stattfindet.

 

Erforschung des Mars im 17.–18. Jahrhundert

Die ersten teleskopischen Beobachtungen des Mars in der Antike und im Mittelalter

Obwohl der Mars den alten Zivilisationen bekannt war, begannen die teleskopischen Beobachtungen erst im 17. Jahrhundert, nachdem das Teleskop erfunden worden war. Zuvor beobachteten Astronomen den Mars mit bloßem Auge und zeichneten seine Bewegung am Sternenhimmel auf. Sie erstellten Kataloge und Tabellen der Mars-Positionen, die für die Astrologie und den Kalender verwendet wurden. Zum Beispiel beobachteten die alten Babylonier den Mars bereits im 7. Jahrhundert v. Chr. und entwickelten das erste mathematische Modell seiner Bewegung.

Die alten Griechen, darunter Ptolemäus, Aristoteles und Hipparch, studierten ebenfalls den Mars und versuchten, seine rückläufige Bewegung zu erklären, das heißt die scheinbare Bewegung zurück am Sternenhimmel. Sie nahmen an, dass sich der Mars auf kleinen Kreisen, den sogenannten Epizyklen, um größere Kreise, die Deferenten, bewegt, die wiederum um die Erde kreisen. Dieses Modell wurde geozentrisch genannt und dominierte die Astronomie bis ins 16. Jahrhundert.

 

Die Entdeckungen von Galileo Galilei

Der erste Astronom, der ein Teleskop zur Beobachtung des Mars benutzte, war Galileo Galilei. Er führte seine erste Beobachtung im Jahr 1610 durch und bemerkte, dass der Mars Phasen aufweist, ähnlich wie der Mond. Dies war eine wichtige Entdeckung, da sie das heliozentrische Modell des Sonnensystems bestätigte, das von Nikolaus Kopernikus vorgeschlagen wurde, wonach sich die Planeten um die Sonne und nicht um die Erde bewegen.

Galilei versuchte auch, die Größe und Entfernung des Mars zu messen, aber seine Ergebnisse waren aufgrund der niedrigen Qualität seines Teleskops und der Schwierigkeit, die Parallaxe zu bestimmen, ungenau. Die Parallaxe ist die Winkelverschiebung eines Planeten, wenn er von verschiedenen Punkten der Erde aus beobachtet wird. Galilei beobachtete den Mars bis 1638, als er erblindete.

 

Die Entdeckungen anderer Astronomen (Johannes Hevelius, Giovanni Cassini)

Nach Galilei verwendeten auch andere Astronomen Teleskope, um den Mars zu erforschen, und machten neue Entdeckungen. Zum Beispiel erstellte der niederländische Astronom Johannes Hevelius im Jahr 1659 die erste detaillierte Karte des Mars, auf der er dunkle und helle Bereiche auf der Planetenoberfläche markierte. Er gab ihnen auch Namen, die mit der Geographie der Erde verbunden waren, wie Arabien, Libyen, Syrien und andere. Außerdem maß er die Rotationsperiode des Mars um seine Achse, die 24 Stunden 37 Minuten und 22 Sekunden beträgt. Dieser Wert liegt sehr nahe an dem heutigen Wert von 24 Stunden 37 Minuten und 23 Sekunden.

Ein weiterer bedeutender Astronom, der den Mars untersuchte, war der Italiener Giovanni Cassini. Im Jahr 1666 entdeckte er, dass der Mars eine Achsenneigung von etwa 25 Grad hat. Dies bedeutet, dass der Mars, ähnlich wie die Erde, Jahreszeiten hat, die jedoch aufgrund der längeren Umlaufzeit des Planeten länger dauern. Cassini bestimmte auch die Entfernung zwischen dem Mars und der Erde mithilfe der Parallaxe und erhielt einen Wert von etwa 140 Millionen Kilometern, was doppelt so viel ist wie der von Galilei gemessene Wert.

 

Erforschung des Mars im 19. Jahrhundert

Entdeckung der Marsmonde

Eine der bedeutendsten Entdeckungen in der Geschichte der Marsforschung war die Entdeckung seiner beiden Monde — Phobos und Deimos. Diese Entdeckung wurde 1877 vom amerikanischen Astronomen Asaph Hall mit einem 66-Zentimeter-Refraktor im Washington Observatory gemacht.

Hall suchte nach den Monden des Mars, nachdem der französische Astronom Camille Flammarion vermutet hatte, dass sie existieren könnten. Hall benannte die Monde nach den Söhnen des Mars in der griechischen Mythologie — Phobos, dem Gott der Angst, und Deimos, dem Gott des Schreckens.

Phobos ist der Marsmond, der sich am nächsten an der Planetenoberfläche befindet, etwa 6000 km entfernt, und hat einen Durchmesser von etwa 22 km. Deimos ist weiter vom Mars entfernt, etwa 20000 km, und hat einen Durchmesser von etwa 12 km. Beide Monde haben eine unregelmäßige Form und ähneln Asteroiden. Sie umkreisen den Mars schneller, als sich der Planet um seine Achse dreht, weshalb sie zweimal am Tag auf- und untergehen.

 

Entdeckung der Kanäle auf dem Mars

Eine weitere berühmte Entdeckung des 19. Jahrhunderts war die Entdeckung der Kanäle auf dem Mars. Diese Entdeckung wurde 1877 vom italienischen Astronomen Giovanni Schiaparelli gemacht, als er den Mars während seiner Opposition beobachtete. Schiaparelli sah dünne Linien auf der Marsoberfläche, die er „canali“ nannte, was „Rinnen“ oder „Bäche“ bedeutet. Er vermutete, dass dies natürliche oder künstliche Wasserströme sein könnten, die auf das Vorhandensein von Leben auf dem Planeten hinweisen.

Schiaparelli erstellte eine Karte des Mars, auf der er etwa 40 Kanäle markierte und ihnen Namen aus der Mythologie und Geschichte gab, wie Ganges, Nil, Pharao, Eridanus und andere.

Seine Entdeckung sorgte für großes Interesse und Diskussionen in der wissenschaftlichen Welt. Viele Astronomen versuchten, die Existenz der Marskanäle zu bestätigen oder zu widerlegen, aber nicht alle konnten sie aufgrund der niedrigen Auflösung ihrer Teleskope oder atmosphärischer Störungen sehen.

Einer der bekanntesten Befürworter der Kanaltheorie war der amerikanische Astronom Percival Lowell, der 1894 sein eigenes Observatorium in Arizona gründete, um den Mars zu erforschen. Er beobachtete den Mars 15 Jahre lang und zeichnete mehr als 500 Kanäle, die er als Beweis für eine hochentwickelte Zivilisation auf dem Planeten ansah. Er schrieb auch mehrere Bücher, in denen er seine Theorien und Fantasien über Marsbewohner beschrieb, die Kanäle bauten, um ihre trockenen Ländereien zu bewässern. Seine Bücher wurden populär und inspirierten viele Science-Fiction-Autoren wie H. G. Wells, Ray Bradbury, Arthur Clarke und andere.

Doch im 20. Jahrhundert wurde die Theorie der Marskanäle durch fortschrittlichere Teleskope und Raumsonden widerlegt, die keine Spuren von Wasser oder Leben auf dem Planeten fanden. Es stellte sich heraus, dass die Kanäle eine Illusion waren, die durch optische Verzerrungen, psychologische Faktoren und mangelndes Wissen über das Relief des Mars verursacht wurden. Tatsächlich gibt es auf der Marsoberfläche nur natürliche Geländeformen wie Täler, Flussbetten, Gebirgsketten und Vulkane, die bei niedriger Auflösung den Eindruck von linearen Strukturen erwecken können.

 

Veröffentlichung der ersten Marskarte

Im Jahr 1877, dem gleichen Jahr, in dem Schiaparelli die Marskanäle entdeckte, wurde die erste Marskarte veröffentlicht, die auf teleskopischen Beobachtungen basierte. Diese Karte wurde vom französischen Astronomen Camille Flammarion erstellt, einem Verfechter der Kanaltheorie und des Lebens auf dem Mars. Er verwendete Daten von Schiaparelli und anderen Astronomen, um eine Karte zu zeichnen, auf der er die Position der Kanäle, Meere, Kontinente und Inseln auf dem Mars darstellte. Er gab ihnen auch Namen aus der Mythologie, Geschichte und Literatur, wie Atlantis, Eden, Utopia, Eldorado und andere.

Seine Karte war weit verbreitet und beeinflusste die öffentliche Meinung über den Mars. Allerdings war seine Karte auch ungenau und fantasievoll, da er das tatsächliche Relief und Klima des Planeten nicht berücksichtigte. Zum Beispiel stellte er große Gewässer auf dem Mars dar, die es in Wirklichkeit nicht gibt, und wies ihnen Farben zu, die nicht der Wirklichkeit entsprachen. Seine Karte wurde bald durch genauere Karten widerlegt, die von anderen Astronomen wie Eugène Michel Antoniadi, Edward Emerson Barnard und William Wallace Campbell erstellt wurden.

 

Andere Entdeckungen von Astronomen

Ende des 19. und Anfang des 20. Jahrhunderts setzten Astronomen die Erforschung des Mars fort und machten neue Entdeckungen. Zum Beispiel entdeckte der amerikanische Astronom William Henry Pickering im Jahr 1892, dass der Mars eine Atmosphäre hat, die hauptsächlich aus Kohlendioxid besteht. Er maß auch den Luftdruck auf dem Mars, der etwa 6 Millibar beträgt, was 160-mal weniger ist als auf der Erde.

Im Jahr 1909 entdeckte der amerikanische Astronom Carl Lamont, dass der Mars Polkappen hat, die je nach Jahreszeit ihre Größe verändern. Er vermutete, dass sie aus Eis und Schnee bestehen, aber später stellte sich heraus, dass sie auch Trockeneis enthalten, also gefrorenes Kohlendioxid.

Im Jahr 1911 entdeckte der amerikanische Astronom Vinnello Slipher, dass der Mars ein eigenes Magnetfeld hat, das jedoch sehr schwach ist und den Planeten nicht vor dem Sonnenwind schützen kann.

Im Jahr 1924 entdeckte der amerikanische Astronom John Adam Fleming, dass der Mars Radiowellen aussendet, die auf der Erde empfangen werden können. Er vermutete, dass dies mit elektrischer Aktivität in der Marsatmosphäre oder mit möglichen Signalen von Marsbewohnern zusammenhängt. Später stellte sich jedoch heraus, dass die Radiowellen von der Wärmestrahlung der Marsoberfläche stammen und keine Informationen enthalten.

 

Erforschung des Mars im 20. Jahrhundert

Erforschung des Mars mit einem Spektrometer

Im 20. Jahrhundert begannen Astronomen, neue Methoden und Instrumente zur Erforschung des Mars einzusetzen, die es ermöglichten, genauere und detailliertere Informationen über den Planeten zu erhalten. Eines dieser Instrumente war das Spektrometer, das das Spektrum des vom Objekt reflektierten oder emittierten Lichts misst. Das Lichtspektrum enthält Informationen über die chemische Zusammensetzung, Temperatur, den Druck und andere Eigenschaften des Objekts.

Mit Hilfe eines Spektrometers konnten Astronomen feststellen, dass es auf dem Mars keinen freien Sauerstoff, Wasser oder organische Substanzen gibt, was auf seine Unbewohnbarkeit hinweist. Sie konnten auch das Vorhandensein von Elementen wie Eisen, Magnesium, Aluminium, Silizium, Kalzium, Natrium und anderen auf dem Mars nachweisen.

Astronomen entdeckten auch, dass der Mars eine Ozonschicht hat, die ultraviolette Strahlung der Sonne absorbiert, aber sie ist sehr dünn und ineffektiv.

Die Spektrometrie ermöglichte auch die Untersuchung der Dynamik der Marsatmosphäre, ihrer Temperatur, des Drucks, der Winde, Wolken, Staubstürme und anderer Phänomene.

 

Die ersten Versuche, den Mars zu erreichen

Im 20. Jahrhundert interessierten sich nicht nur Astronomen, sondern auch Wissenschaftler, Ingenieure und Forscher für den Mars und versuchten, ihn mit Raumfahrzeugen zu erreichen. Die ersten Versuche wurden in den 1960er Jahren unternommen, als die Sowjetunion und die Vereinigten Staaten mehrere interplanetare Stationen starteten, die den Mars erreichen und Fotos, Messungen und Analysen von ihm machen sollten. Allerdings scheiterten die meisten dieser Missionen aufgrund technischer Probleme, wie Fehlfunktionen, Verbindungsverlust, Kursabweichungen und anderen.

Von den 10 sowjetischen interplanetaren Stationen, die zwischen 1960 und 1964 gestartet wurden, erreichte nur eine, Mars-1, die Flugbahn zum Mars, verlor jedoch den Kontakt zur Erde in einer Entfernung von 106 Millionen Kilometern vom Planeten.

Von den 7 amerikanischen interplanetaren Stationen, die zwischen 1964 und 1969 gestartet wurden, erreichten nur zwei, Mariner 4 und Mariner 6, den Mars und machten Aufnahmen von ihm, aber diese waren von schlechter Qualität und lieferten nicht viele Informationen über den Planeten.

 

Die erste erfolgreiche Marsmission

Die erste erfolgreiche Marsmission war die amerikanische interplanetare Station Mariner 7, die am 27. März 1969 gestartet wurde und den Mars am 5. August 1969 erreichte. Sie machte 126 Aufnahmen der Marsoberfläche, die seine Krater, Gebirgsketten, Täler und Polkappen zeigten. Außerdem wurden Temperatur, Druck, Dichte und Zusammensetzung der Marsatmosphäre gemessen und das Vorhandensein von Wasserdampf und Kohlendioxid festgestellt.

Diese Mission bestimmte die Masse, den Radius und die Gravitation des Mars sowie sein Magnetfeld und seine Radioemission. Ihre Daten halfen, das Wissen über den Mars zu präzisieren und einige Mythen und Fantasien über den Planeten zu widerlegen. Zum Beispiel zeigte sie, dass es auf dem Mars keine Kanäle, Meere, Vegetation oder Lebewesen gibt, sondern nur eine trockene, kalte und lebenslose Wüste. Sie zeigte auch, dass der Mars nicht der Erde ähnelt, sondern eher dem Mond, da er viele Krater von Meteoriten aufweist und kein globales Magnetfeld hat.

Die Mariner 7-Mission war ein wichtiger Schritt in der Erforschung des Mars und bereitete den Weg für komplexere und fortschrittlichere Missionen in der Zukunft.

 

Erforschung des Mars mit automatischen interplanetaren Stationen

In den 1970er Jahren begann eine neue Ära in der Erforschung des Mars, als die ersten automatischen interplanetaren Stationen gestartet wurden, die nicht nur den Mars passierten, sondern auch in seine Umlaufbahn eintraten und auf seiner Oberfläche landeten. Diese Stationen ermöglichten detailliertere und qualitativ hochwertigere Aufnahmen des Mars sowie verschiedene wissenschaftliche Experimente und Untersuchungen.

Unter diesen Stationen befanden sich die sowjetischen Mars-2, Mars-3, Mars-5, Mars-6 und Mars-7 sowie die amerikanischen Mariner 9, Viking 1, Viking 2 und andere. Sie machten zahlreiche Entdeckungen und Erfolge, über die wir im Folgenden berichten werden.

 

Sowjetische Stationen Mars-2 und Mars-3

Mars-2 und Mars-3 waren die ersten Stationen, die 1971 die Umlaufbahn des Mars erreichten. Sie machten über 60 Aufnahmen der Marsoberfläche, die sein Relief, seine Geologie, sein Klima und seine Atmosphäre zeigten. Außerdem setzten sie Landemodule ein, die die ersten Objekte waren, die die Marsoberfläche erreichten.

Allerdings verlor Mars-2 beim Landeanflug den Kontakt und zerschellte, während Mars-3 nur 20 Sekunden auf der Marsoberfläche arbeitete, bevor der Kontakt abbrach. Sie konnten keine Daten von der Marsoberfläche übermitteln, außer einem unscharfen Bild.

 

Die amerikanische automatische interplanetare Station Mariner 9

Mariner 9 war die erste amerikanische Station, die 1971 die Umlaufbahn des Mars erreichte. Sie machte über 7000 Aufnahmen der Marsoberfläche, die seine Vielfalt und Komplexität zeigten.

Auf den Aufnahmen sind riesige vulkanische Strukturen zu sehen (wie der Vulkan Olympus — der größte entdeckte Vulkan im Sonnensystem) und Canyons (einschließlich des Valles Marineris — eines gigantischen Canyonsystems, das über 4000 Kilometer lang ist und nach den wissenschaftlichen Leistungen dieser interplanetaren Station benannt wurde). Außerdem sind ausgetrocknete Flussbetten, Krater, Anzeichen von Wind- und Wassererosion, Verwerfungen, Wetterfronten, Nebel und viele andere interessante Details zu sehen.

Mariner 9 untersuchte auch die Marsatmosphäre, ihre Zusammensetzung, Temperatur, Druck, Wolken, Staubstürme und mehr. Es wurde festgestellt, dass es auf dem Mars zwei Arten von Polkappen gibt: permanente, bestehend aus Trockeneis, und saisonale, bestehend aus Wassereis und Schnee.

 

Das „Viking“-Programm

Dieses Raumfahrtprogramm umfasste den Start von zwei identischen amerikanischen Raumsonden, Viking 1 und Viking 2. Sie waren die erfolgreichsten und fortschrittlichsten Raumstationen, die 1976 die Umlaufbahn und die Oberfläche des Mars erreichten. Sie machten über 50000 Aufnahmen der Marsoberfläche, die sein detailliertes Bild und seine Farben zeigten. Zum ersten Mal wurden Farbfotos von hoher Qualität von der Marsoberfläche übermittelt. Sie zeigen eine Wüstenlandschaft mit rötlichem Boden, bedeckt mit Steinen. Der Himmel war aufgrund des von den roten Staubpartikeln in der Atmosphäre gestreuten Lichts rosa gefärbt.

Viking 1 und Viking 2 setzten auch Landemodule ein, die die ersten Objekte waren, die erfolgreich auf der Marsoberfläche landeten und mehrere Jahre auf ihr arbeiteten. Sie übermittelten über 1400 Aufnahmen von der Marsoberfläche, die seine Landschaft, Vegetation, das Wetter und vieles mehr zeigten.

Diese Sonden führten mehrere wissenschaftliche Experimente durch, darunter die Suche nach Leben auf dem Mars. Sie maßen die chemische Zusammensetzung des Bodens, der Luft und des Wassers auf dem Mars und entdeckten das Vorhandensein organischer Moleküle, konnten jedoch keine Hinweise auf lebende Organismen finden. Außerdem wurde die seismische Aktivität, das Magnetfeld, die Strahlung und mehr untersucht.

Viking 1 und Viking 2 erweiterten das Wissen über den Mars erheblich und förderten die weiteren Forschungen des Planeten.

 

Erforschung des Mars im 21. Jahrhundert

Erforschung des Mars mit Mars-Rovern

Ende des 20. und Anfang des 21. Jahrhunderts erreichte die Erforschung des Mars eine neue Ebene, als die ersten Mars-Rover gestartet wurden, die sich auf der Marsoberfläche fortbewegen und verschiedene Orte und Objekte untersuchen konnten. Diese Rover waren mit verschiedenen wissenschaftlichen Instrumenten wie Kameras, Spektrometern, Lasern, Bohrern, Mikroskopen und mehr ausgestattet. Sie konnten auch mit der Erde kommunizieren und ihre Daten und Bilder übermitteln.

Zu diesen Rovern gehörten die amerikanischen Spirit, Opportunity, Curiosity, Perseverance und andere. Sie machten zahlreiche Entdeckungen und Erfolge, über die wir jetzt kurz berichten werden.

 

Die Mars-Rover Spirit und Opportunity

Spirit und Opportunity waren die ersten amerikanischen Mars-Rover, die 2004 die Marsoberfläche erreichten. Sie landeten an verschiedenen Orten auf dem Mars und untersuchten sie mehrere Jahre lang. Sie machten über 300000 Aufnahmen der Marsoberfläche, die seine landschaftliche Vielfalt zeigten.

Die Rover entdeckten auf dem Mars Spuren von Wasser, Mineralien, Meteoriten, vulkanischer Aktivität und mehr. Sie untersuchten das Klima, das Wetter, das Magnetfeld und die Strahlung auf dem Mars. Sie sammelten und analysierten Proben von Boden und Felsen auf dem Mars und führten mehrere wissenschaftliche Experimente durch.

Spirit und Opportunity — Rover desselben Modells — arbeiteten viel länger als geplant, dank der natürlichen Reinigung der Sonnenkollektoren durch den Marswind. Diese Rover erweiterten das Wissen über den Mars erheblich und wurden die langlebigsten und erfolgreichsten Rover in der Geschichte.

Am 1. Mai 2009 blieb der Rover Spirit in einer Sanddüne stecken. Es war nicht das erste Mal, dass Rover in einer solchen Situation steckten, und in den folgenden acht Monaten wurde daran gearbeitet, ihn zu befreien. Am 26. Januar 2010 gab die NASA bekannt, dass die Befreiung des Rovers durch seine Position im weichen Untergrund behindert wird. Bis zum 22. März 2010 wurde der Rover weiterhin als stationäre Plattform verwendet, danach wurde der Kontakt abgebrochen. Am 24. Mai 2011 gab die NASA bekannt, dass die Bemühungen, den Kontakt wiederherzustellen, erfolglos waren und der Rover still war. Der Abschied vom Rover Spirit fand im NASA-Hauptquartier statt und wurde im NASA TV übertragen. Spirit arbeitete 6 Jahre und 2 Monate auf dem Mars, was 21,6 Mal länger war als geplant.

Der Rover Opportunity legte während seines Aufenthalts auf dem Mars über 45 Kilometer zurück, wobei er ausschließlich mit Solarenergie betrieben wurde. Am 12. Juni 2018 ging der Rover aufgrund eines langen und heftigen Staubsturms, der den Zugang zum Sonnenlicht verhinderte, in den Schlafmodus. Seitdem hat er sich nicht mehr gemeldet. Am 13. Februar 2019 gab die NASA offiziell das Ende der Mission des Rovers bekannt. Opportunity arbeitete 14 Jahre und 8 Monate auf dem Mars und übertraf die geplante Lebensdauer um das 55-fache.

 

Der Mars-Rover Curiosity

Curiosity wurde der größte und komplexeste amerikanische Mars-Rover, der 2012 die Marsoberfläche erreichte. Er landete im Gale-Krater und untersucht ihn bis heute. Er machte über 500000 Aufnahmen der Marsoberfläche, die sein detailliertes Bild und seine Farben zeigten.

Curiosity ist ein autonomes chemisches Labor, das mehrere Male größer und schwerer ist als die vorherigen Rover. Er entdeckte organische Moleküle auf dem Mars, die mit dem Ursprung des Lebens in Verbindung stehen könnten. Außerdem maß er die chemische Zusammensetzung, Temperatur, den Druck, die Luftfeuchtigkeit und andere Parameter der Marsatmosphäre. Er untersuchte die Geologie, Geochemie, Mineralogie, Hydrologie und mehr. Der Rover sammelte und analysierte Proben von Marsboden und Felsen und führte mehrere wissenschaftliche Experimente durch.

Curiosity war der erste Rover, der ein Selbstporträt (Selfie) auf dem Mars machte, sowie der erste Rover, der eine Tonaufnahme auf dem Mars machte. Er erforscht weiterhin den Mars und übermittelt seine Daten und Bilder zur Erde.

 

Der Mars-Rover Perseverance

Perseverance wurde der neueste und modernste amerikanische Mars-Rover, der 2021 die Marsoberfläche erreichte. Er landete im Jezero-Krater und erforscht ihn derzeit. Er machte zahlreiche Aufnahmen der Marsoberfläche und führte Erkundungsoperationen durch. Bis Januar 2024 legte der Rover mehr als 40 km zurück.

Perseverance war der erste Rover, der einen Hubschrauber namens Ingenuity zum Mars brachte, der das erste Fluggerät war, das auf einem anderen Planeten flog. Außerdem war er der erste Rover, der eine Videoaufnahme auf dem Mars machte, sowie der erste Rover, der eine Tonaufnahme des Marswindes machte. Er untersucht weiterhin den Mars und übermittelt seine Daten und Bilder zur Erde.

 

Erforschung des Mars mit Orbitalstationen

Im 21. Jahrhundert wird der Mars auch mithilfe von Orbitalstationen weiter erforscht, die den Mars umkreisen und Aufnahmen, Messungen und Analysen des Planeten durchführen. Diese Stationen ermöglichen ein globales und dynamisches Bild des Mars sowie die Kommunikation mit den Rovern und Hubschraubern auf der Planetenoberfläche. Zu diesen Stationen gehören unter anderem folgende:

• amerikanische: 2001 Mars Odyssey, Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), Mars Atmosphere and Volatile Evolution (MAVEN);
• europäische: Mars Express, ExoMars Trace Gas Orbiter;
• indische: Mars Orbiter Mission;
• emiratische: Emirates Mars Mission;
• chinesische: Tianwen-1.

Sie machten zahlreiche Entdeckungen und Erfolge, und wir berichten jetzt kurz über einige davon.

 

Die Orbitalstation „2001 Mars Odyssey“

„2001 Mars Odyssey“ wurde die erste amerikanische Orbitalstation, die 2001 die Mars-Umlaufbahn erreichte. Sie machte über 300000 Aufnahmen der Marsoberfläche, die seine Topografie, Mineralogie, thermische Trägheit und mehr zeigten.

Die Station entdeckte auf dem Mars Spuren von Wasser, Eis, Hydroxyl und Wasserstoffperoxid. Außerdem maß sie die Strahlung, das Magnetfeld und das Plasma auf dem Mars.

„2001 Mars Odyssey“ arbeitet weiterhin auf der Mars-Umlaufbahn und übermittelt ihre Daten und Bilder zur Erde. Es wird geschätzt, dass sie bis Ende 2025 über ausreichend Treibstoff verfügen wird.

 

Die Orbitalstation „Mars Reconnaissance Orbiter“

„Mars Reconnaissance Orbiter“ wurde das leistungsstärkste und fortschrittlichste amerikanische Orbitalgerät, das 2006 die Mars-Umlaufbahn erreichte. Es machte über 50 Millionen Aufnahmen der Marsoberfläche, die sein detailliertes Bild zeigten. Diese Orbitalstation enthält eine Reihe wissenschaftlicher Instrumente, darunter Kameras, Spektrometer, Radar, die zur Analyse des Reliefs, der Stratigraphie, der Mineralien und des Eises auf dem Mars verwendet werden.

Die Erforschung des Wetters und der Oberfläche des Mars, die Suche nach möglichen Landeplätzen und das neue Telekommunikationssystem dieser Station ebnen den Weg für zukünftige Raumfahrzeuge.

Das Telekommunikationssystem des Mars Reconnaissance Orbiter überträgt mehr Daten zur Erde als alle vorherigen interplanetaren Raumfahrzeuge zusammen und kann als leistungsstarker orbitaler Relais für andere Forschungsprogramme dienen.

 

Die Orbitalstation „Mars Express“

„Mars Express“ wurde die erste europäische Orbitalstation, die 2003 die Mars-Umlaufbahn erreichte. Sie machte über 10 Millionen Aufnahmen der Marsoberfläche, die sein Relief, seine Geologie, seine Mineralogie und mehr zeigten.

Mit ihrer Hilfe wurden erstmals gleichzeitig der Gehalt und die Verteilung von Wasserdampf und Ozon in der Atmosphäre gemessen und kartiert. Es wurde eine nächtliche Stickoxid-Emission entdeckt, die auf der Venus bekannt war, aber bisher nicht auf dem Mars beobachtet wurde. Es wurden winzige Aerosolpartikel entdeckt, die die Atmosphäre des Planeten bis zu einer Höhe von 70–100 km füllen. Zum ersten Mal wurde im späten Mars-Sommer Wassereis in der südlichen Polkappe entdeckt.

„Mars Express“ entdeckte Methan in der Marsatmosphäre, was auf das Vorhandensein von Leben auf dem Planeten hinweisen könnte (Methan kann nicht lange in der Marsatmosphäre bleiben, daher müssen seine Vorräte entweder durch mikrobielles Leben oder durch geologische Aktivität aufgefüllt werden).

Die Orbitalstation entdeckte dichte Trockeneis-Wolken, die Schatten auf die Planetenoberfläche werfen und sogar das Klima beeinflussen.

 

Perspektiven der Marsbesiedlung

Die Besiedlung des Mars ist eine langfristige und ehrgeizige Aufgabe, die erhebliche Anstrengungen, Ressourcen und Technologien erfordert. Die Marsbesiedlung bedeutet nicht nur die Entsendung von Menschen zum Mars, sondern auch den Bau von ständigen Basen, Kolonien und Zivilisationen auf diesem Planeten. Die Besiedlung des Mars hat verschiedene Motive, wie wissenschaftliche, wirtschaftliche, politische, kulturelle und andere. Die Marsbesiedlung ist auch mit verschiedenen Problemen und Risiken verbunden, wie technischen, finanziellen, rechtlichen und anderen.

Derzeit ist die Marsbesiedlung eines der Hauptziele und Aufgaben vieler Länder und Organisationen, die verschiedene Pläne und Projekte entwickeln und umsetzen, um dieses Ziel zu erreichen. Unter diesen Plänen und Projekten stechen folgende hervor:

 

NASA

Die NASA ist die amerikanische Raumfahrtbehörde mit einer langen Geschichte der Marsforschung und -besiedlung. Die NASA hat zahlreiche Raumfahrzeuge, Rover und Hubschrauber auf den Mars geschickt, die viele Entdeckungen und Erfolge gemacht haben. Die NASA entwickelt und bereitet auch neue Missionen zum Mars vor, die auf eine weitere Erforschung des Planeten sowie auf die Vorbereitung der ersten bemannten Marsmissionen abzielen.

Die NASA plant, die ersten Astronauten in den 2030er Jahren zum Mars zu schicken und eine permanente Basis auf dem Mars zu errichten, die als Sprungbrett für die weitere Besiedlung des Planeten dienen soll. Die NASA arbeitet auch mit anderen Ländern und Organisationen wie der Europäischen Weltraumorganisation (ESA), der Kanadischen Weltraumbehörde (CSA), der Russischen Raumfahrtbehörde (Roscosmos) und anderen im Rahmen der internationalen Zusammenarbeit bei der Erforschung und Besiedlung des Mars zusammen.

 

SpaceX

SpaceX ist ein amerikanisches privates Raumfahrtunternehmen mit großen Ambitionen und Plänen zur Besiedlung des Mars. SpaceX entwickelt und baut seine eigenen Raketen, Raumfahrzeuge und Satelliten, die Menschen und Fracht zum Mars bringen und zurück zur Erde bringen können.

SpaceX entwickelt und testet sein superschweres Raketensystem Starship, das das Hauptmittel zur Besiedlung des Mars werden soll. SpaceX plant, 2024 die ersten unbemannten Missionen zum Mars zu schicken und 2026 die ersten bemannten Missionen zum Mars zu starten. Das Unternehmen plant auch, eine große Kolonie auf dem Mars zu errichten, die Millionen von Einwohnern haben wird und von der Erde unabhängig sein wird.

SpaceX arbeitet mit der NASA und anderen Organisationen wie der Japanischen Raumfahrtbehörde (JAXA) und der Australischen Weltraumbehörde (ASA) im Rahmen einer kommerziellen und wissenschaftlichen Zusammenarbeit zur Erforschung und Besiedlung des Mars zusammen.