Mainzer Spektrometer auf dem Mars angekommen

Mit der erfolgreichen Landung des Nasa-Rovers "Spirit" auf dem Mars sind auch zwei Untersuchungsgeräte aus Mainz gut auf dem roten Planeten angekommen: Das miniaturisierte Mössbauer-Spektrometer MIMOS II, das am Institut für Anorganische Chemie und Analytische Chemie der Johannes Gutenberg-Universität Mainz entwickelt wurde, sowie ein Alpha-Röntgen-Spektrometer des Mainzer Max-Planck-Instituts (MPI) für Chemie. "Alles läuft zu unserer vollen Zufriedenheit, die Geräte verhalten sich bestens", erklärte Dr. Göstar Klingelhöfer von der Uni Mainz, der mit seinem Team die ersten Tests vor Ort in Pasadena verfolgt.

Das miniaturisierte Mössbauer-Spektrometer MIMOS II kam bei der europäischen Mars-Mission "Mars-Express" erstmalig bei einer Weltraummission zum Einsatz. Bislang gibt es von "Beagle 2" jedoch noch immer keine Signale. Mit dem Nasa-Landeroboter "Spirit" bekommt das kleine Mössbauer-Spektrometer nun seine zweite Chance. "Nach der erfolgreichen Landung des Rovers wurden zuerst die wesentlichen Rover-Komponenten getestet und nun am Montag die Instrumente", erläuterte Klingelhöfer. "Wir haben die Testdaten bekommen und sind sehr zufrieden." Bei dem ersten Rover, genannt "Spirit", der Nasa-Doppelmission - der zweite Rover "Opportunity" soll am 25. Januar landen - gab es mit dem Mössbauer-Spektrometer zunächst Probleme während des Flugs. "Nach der Landung sind diese Probleme verschwunden. Das Gerät funktioniert wunderbar, wie geplant."

Das neue Untersuchungsgerät MIMOS II soll bei den Mars-Missionen von ESA und NASA Aufschluss darüber geben, ob der Rote Planet früher Wasser in größeren Mengen aufwies oder ob es eine dichte Atmosphäre gab - mithin Antworten auf die Frage liefern, ob auf dem Mars die grundlegenden Voraussetzungen für die Entstehung von Leben vorhanden waren. MIMOS II wird nach Darstellung von Dr. Klingelhöfer erstmals die direkte Bestimmung von Gesteins- und Bodenproben auf dem Mars ermöglichen. Wichtig ist dabei, welche Verwitterungsprodukte vorkommen. Daraus könnte abgeleitet werden, wie viel Wasser es auf dem Mars früher gegeben hat.

Das Gerät MIMOS II, das Aufschluss über die einstigen Wasservorkommen geben soll, wurde vom Institut für Anorganische Chemie und Analytische Chemie unter der Leitung von Klingelhöfer, der dieses Projekt an der TU Darmstadt begann, entwickelt, gebaut und für die Missionen bereitgestellt. MIMOS II nutzt eine spezielle Methode der nuklearen Festkörperspektroskopie: die Mössbauer-Spektroskopie, benannt nach dem Nobelpreisträger Rudolf Ludwig Mössbauer. Das Gerät sendet mit Hilfe einer radioaktiven Quelle Gamma-Strahlen aus, die auf das Gestein treffen und reflektiert werden. Die Differenz zwischen dem ausge-sandten und dem reflektierten Spektrum gibt Auskunft über die mineralogische Zusammensetzung des Gesteins beziehungsweise des Bodens. Daraus können Rückschlüsse unter anderem auf die Klimabedingungen gezogen werden, die bei der Bildung dieser Stoffe geherrscht haben:

Das Mini-Spektrometer der Mainzer Wissenschaftler passt auf eine Handfläche - noch vor wenigen Jahren hatten vergleichbare Geräte die Größe eines Schranks. "Nachdem wir gezeigt haben, dass wir diese kleinen Geräte bauen können, kam die US-Weltraumforschung auf uns zu", erklärt Klingelhöfer. MIMOS II wiegt weniger als 500 Gramm, das Gesamtvolumen liegt unter 0,4 Liter und der Energieverbrauch beträgt etwa zwei Watt.

Bei der ersten europäischen Mars-Mission wurde MIMOS II auf dem Roboterarm des Beagle 2 Landers montiert und sollte, so waren die Pläne, von diesem Arm an den ausgewählten Bodenproben in Position gebracht werden. Bei den beiden NASA-Missionen mit den Sonden "Spirit" und "Opportunity" wurden die Mainzer Geräte jeweils auf dem Mars Exploration Rover montiert und sollen mit diesen Fahrzeugen auch an verschiedene Untersuchungsstellen gebracht werden. Nach Darstellung von Klingelhöfer wird der Spirit-Rover erst in sieben bis acht Tagen von der Landeeinheit herunterfahren. Dann kann das Mössbauer-Spektrometer an die Marsproben herangebracht werden und erste Messungen vornehmen.

Quelle: Universität Mainz