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Die zweite Mars-Sonde der NASA - der Mars Exploration Rover B (Opportunity) - landete am 25. Januar 2004 in einem Gebiet auf der Marsoberfläche, das als Meridiani Planum bezeichnet wird - eine weitgehend flache Ebene in der Nähe des Marsäquators. Der Rover legte seither etwa 10 Kilometer in der weiten Sandwüste zurück und erkundete zahlreiche große Krater, die von mächtigen freigelegten Sedimentschichten eines ehemaligen Ozeans umsäumt werden. Opportunity soll in naher Zukunft in das Innere des gewaltigen Victoria-Kraters absteigen, um hier tiefe Schichten der Marskruste zu erforschen.

NASA, JPL
Computeranimation von Opportunity auf freigelegtem Flussbett
Hier trafen die Wissenschaftler wie erwartet eine ganz andere Umgebung als im Gusev-Krater auf der gegenüberliegenden Seite des Mars an, wo drei Wochen zuvor der erste Mars-Rover Spirit (MER-A) aufsetzte.

Das vorrangige Ziel der Opportunity-Mission ist es, die geologische Beschaffenheit der Oberfläche zu erkunden, um die Frage beantworten zu können, ob der rote Planet eine feuchte Vergangenheit hatte und genügend Oberflächenwasser bereitstellte, um die Entwicklung von Lebensformen zu ermöglichen.

Landung

NASA, JPL
Gefährlicher Abstieg der Raumkapsel durch die dünne Atmosphäre des roten Planeten
Auf die 450 Millionen Kilometer weite und sieben Monate andauernde Reise durch den interplanetaren Raum folgte ein dramatischer sechsminütiger Abstieg durch die dünne Marsatmosphäre. Vorerst bremste ein Fallschirm die hohe Geschwindigkeit, später entfalteten sich ringsum die Landkapsel Airbags, die den Aufprall der Sonde auf der Oberfläche des roten Planeten dämpfen sollten.

Der Lander hüpfte einige Male über die Planetenoberfläche, bis er letztlich um 06h10 MEZ zum Stillstand kam. Die Luftkissen wurden entleert und einzogen. Danach richtete die Sonde ihre Landeposition aus und öffnete ihre Schutzklappen, um den Rover Opportunity freizugeben, der sich nun noch befestigt auf der Landeplattform befand. Der Rover entfaltete zunächst seine Solarzellen-Flächen und fuhr den Mast der Panorama-Kamera aus, um sich eine Übersicht des Landegebiets zu verschaffen.
Auf der Suche nach Roteisenerz
NASA, JPL
Opportunitys antizipierte Landezone im Meridiani Planum
Meridiani Planum wurde als Landegebiet ausgewählt, weil es mit einer alten Schicht aus Grauem Hämatit überzogen ist. Hierbei handelt es sich um ein Eisenoxid, das auf der Erde vor allem in Umgebungen entsteht, die flüssiges Wasser enthalten. Hämatit kann allerdings auch durch vulkanische Aktivitäten gebildet werden.

Da das Meridiani Planum heute jedoch ein trockenes Gebiet ist, stellt sich die Frage, wie dieses Mineral dort entstanden ist. Hat es im Meridiani Planum einst flüssiges Wasser gegeben oder müssen andere Theorien herhalten?

Opportunity landete ungefähr 24 Kilometer östlich des anvisierten zentralen Bereiches der elliptischen Landezone. Die Landefläche liegt aber innerhalb des Bereiches, der von Roteisenerz (Grauem Hämatit) überzogen ist. Das graue Gestein wurde hier 1998 durch den Satelliten Mars Global Surveyor entdeckt.
Erste Bilder der fremden Welt
NASA, JPL
Plattenförmige Felsstrukturen umsäumen die Landestelle von Opportunity
Der Rover Opportunity sandte vier Stunden nach seiner Landung die ersten Schnappschüsse der Marsoberfläche zur Erde. Diese atemberaubenden Aufnahmen zeigen nie da gewesene Ansichten von plattenförmigen Felsformationen und weiten mit sehr feinkörnigem Sand bedeckten Ebenen.

Der erste Eindruck von der Landestelle auf der Marsoberfläche, den der Rover Opportunity mit seinen Bildern vermittelte, war ein ganz anderer, als er durch sämtliche Vorgängermissionen vermittelt wurde.

NASA, Bill Ingalls
Freude bei NASA- Wissenschaftlern
Die Wissenschaftler der Bodenstation, die diese Bilder als erste erblicken konnten, waren überwältigt von der Einzigartigkeit der seltsamen fremden Welt.

Anders als die schroffen, mit zahlreichen Felsfragmenten überzogenen Landschaften an den Landestellen von Spirit, Sojourner und den Viking-Sonden, zeigte das Meridiani Planum einen sehr sanften und gleichförmigen, Sandwüsten-Charakter.
Landung im Eagle Krater
NASA, JPL
Panorama-Ansicht des Eagle-Kraters

NASA, JPL
Luftkissen- Abdrücke der Landung sind im feinkörnigen Sand zu erkennen
Nachdem Opportunity sich zu seiner vollständigen Größe entfaltet und auf seine sechs Räder aufgerichtet hatte, fertigte der Rover ein 360°-Panoramabild der Umgebung an und rollte über eine ausgefahrene Rampe von der Landefähre.

Die Bilder der Landeumgebung zeigten, dass Opportunity mit seiner Landung in einem kleinen, ungefähr 22 Meter großen und 3 Meter tiefen Krater eine geologische Joker-Stellung gewählt hatte.

NASA, JPL
Abdrücke der Luftkissen im feinen Marssand an der Landestelle
Der felsfreie Boden schien eine Zusammensetzung wie Puder zu besitzen. Selbst die Abdrücke der Nähte der Luftkissen waren seit dem Aufsetzen der Sonde noch über Stunden erhalten geblieben.

In einiger Entfernung vom Landeplatz erkannte man teilweise freigelegte plattenförmige Strukturen - mögliches Grundgestein einer ehemaligen Wasserfläche. Solche Formationen wurden auf der Marsoberfläche zuvor noch nie beobachtet.

NASA, JPL, astrocorner.de
freiliegendes Sedimentgestein umrandet den Krater Eagle
Selbstverständlich galt der erste längere Ausflug des Rovers Opportunity den hochinteressanten Sediment-Formationen am Rand des Eagle Kraters. Ursprünglich war nicht klar, ob die flachen, offensichtlich durch Ablagerungen entstandenen Felsen durch vulkanische Aktivität in der Vergangenheit der Mars-Geschichte erklärt werden können, oder ob sich das Vorhandensein dieser Erscheinungen auf einstige Sedimentbildung in flüssigem Oberflächenwasser zurückführen lassen würde.

Die vor Ort errungenen Untersuchungsergebnisse von Opportunity ließen darauf schließen, dass das Landegebiet einst von stark mineralhaltigen Wasser bedeckt war. Allerdings muss es hierbei abwechslungsweise und wiederholt zu Überschwemmungen und Austrocknungen der Umgebung gekommen sein.

NASA, JPL
das Landegebiet ist überzogen mit runden bläulichen Steinen
Beobachtungen der Raumsonden Mars Global Surveyor und Mars Odyssey aus dem Jahr 2004 untermauern diese Theorie. Danach war das Meridiani Planum einst von einer Wasserfläche in der Größe der Ostsee umgeben.

Opportunity fertigte eine mikroskopische Aufnahme des Marsbodens an, die eine feine Sandschicht zeigt, die sich vor allem aus groben Krümeln zusammensetzt. Die Wissenschaftler zeigten sich fasziniert von runden Murmel-artigen Steinen, die im gesamten Landegebiet die Oberfläche bedecken.
Etappen von Opportunitys weiter Reise
OSU Mapping & GIS Laboratory, NASA, JPL, astrocorner.de
Bisher von Opportunity zurück gelegter Weg im Meridiani Planum - die Grafik zeigt die wichtigsten Etappen und die zugehörigen Sols (Marstage) nach der Landung des Rovers (Norden ist oben)

Endurance-Krater


NASA, JPL
Opportunity im Eagle- Krater
Opportunity verließ sein Landgebiet - den Eagle Krater - am 58. Marstag (Sol). Etwa einen Monat lang bewegte sich der Rover geradewegs auf den 132 Meter großen, 12 Meter tiefen und etwa 800 Meter entfernten Krater Endurance zu. Hin und wieder verweilte der Rover kurzzeitig, um andernorts freigelegtes Grundgestein näher zu untersuchen (z.B. in der Region Anatolia und ringsum den Krater Fram).

NASA, JPL
Panorama-Ansicht des Endurance-Kraters

Die letzte 200 Meter lange Etappe bis zum Rand von Endurance legte Opportunity in einer fünftägigen Fahrt (Sol 58 bis 93) über seichte Dünenfelder an einem Stück zurück. Der Rover erreichte den Krater am 30. April 2004. Hier wurden zunächst zahlreiche freigelegte Felsen entlang des Kraterrandes erforscht.

NASA, JPL
Burns Cliff
Opportunity wagte am 8. Juni 2004 (Sol 133) sogar den kritischen Abstieg ins Innere des Kraters, um über mehrere Monate hinweg tiefere Bereiche der Marskruste untersuchen zu können. Unter anderem wurden 10 Meter hohe freiliegende Gesteinsschichten (Burns Cliff) analysiert, die wie ein Tagebuch Aufschluss über die geologische Vergangenheit des Gebietes lieferten.

Der Rover bewegte sich entlang der mehr oder weniger steilen Hänge des Kraters, um ausgesuchte Fels-Objekte zur näheren Untersuchung anzusteuern. Dabei nutzte der Rover grundsätzlich nur sehr sichere Wege, um ein Umkippen auszuschließen. Je weiter Opportunity in den Krater abstieg desto höher erschien der gemessene Chloridgehalt des Gesteins - ein mögliches Indiz für einen ausgetrockneten See. Erst am 317. Marstag (21. Dezember 2004) verließ Opprtunity den Endurance Krater wieder in Richtung eines neuen fernen Zieles.

Weite Dünenfelder und kleine Krater

NASA, JPL
Panorama-Ansicht der Einschlagstelle von Opportunitys Hitzeschild

NASA, JPL
zerstörtes Hitzeschild
Nach einem kurzen Besuch seines eigenen Hitzeschilds, der 250 Meter entfernt vom Endurace Krater auf der Marsoberfläche aufgeschlagen war, setzte Opportunity Anfang Februar 2005 seinen Weg in Richtung des Einschlagskraters Vostok fort. Der angesteuerte Zielort liegt etwa 1,2 Kilometer Luftlinie südlich von Endurance. Bis zu diesem Zeitpunkt war nicht klar, ob der Rover eine so lange Strecke überhaupt bewältigen kann.

NASA, JPL
sandgefüllter Krater Vostok
Opportunity legte recht schnell weite Strecken zurück, da das Meridiani Planum eine weitgehend triste Ebene ohne große Abwechslungen ist. Zwischenzeitlich wurden lediglich die kleinen Krater Argo, Jason, Alvin, Naturaliste, Géographe und Investigator kurzzeitig untersucht. Vostok wurde am 8. März 2005 (Sol 399) erreicht. Der Krater erschien auf Satellitenaufnahmen allerdings gewaltiger als er sich vor Ort darstellte. Vostok war vollständig mit Sand gefüllt und von freigelegtem Grundgestein umsäumt.

NASA, JPL
Panorama-Ansicht von Opportunitys zurückgelegtem Weg durch weite Dünenfelder

NASA, JPL
Opportunity legt schnell weite Wege über flache Sanddünen zurück
Schnell entschlossen sich die Wissenschaftler den Weg des Rovers in südliche Richtung fortzusetzen, da Satellitenaufnahmen in einiger Entfernung strukturiertere Oberflächenformationen anzeigten (etched terrain) und nun ein Wunschziel in greifbare Nähe zu kommen schien - der gewaltige Victoria Krater, etwa 4 Kilometer südlich von Endurance.

Opportunity passierte den kleinen Krater James Caird am 408. Marstag und legte dabei bis zu 220 Meter pro Tag zurück. Am 6. April 2006 (Sol 418) erreichte der Rover den Krater Viking. Der darauf folgende Weg vorbei am Mini-Krater Voyager gestaltete sich schwierig, da Opportunity größere Dünen überqueren musste und die Räder teilweise recht tief in die lockere Sandschicht einsanken. Zudem blockierte am 17. April 2005 der Servomotor des rechten Vorderrades in einer Stellung von 8 Grad nach links. Opportunity musste nun rückwärts fahren und mit den anderen Rädern gegensteuern.

Malheur in der Sandwüste

NASA, JPL
Festgefahrenes Vorderrad
Bis Sol 446 hatte der Rover bereits mehr als die halbe Strecke zum Victoria Krater hinter sich gebracht. Am 26. April 2005 (Sol 458) stoppte Opportunity seine Fahrt an der 35 cm hohen Düne Purgatory, als der Bordcomputer des Rovers bemerkte, dass sich alle sechs Räder festgefahren hatten. Nach einigen teilweise fehlgeschlagenen Befreiungsversuchen konnte sich Opportunity am 3. Juni 2005 (Sol 506), also erst 5 Wochen später aus seiner verheerenden Lage wieder befreien.

Am 24. August 2005 versagte nach einem Ausfall der Bordsoftware der Wärmeemissionsspektrometer (Mini-TES) von Opportunity, konnte nach einigen Tests jedoch wieder zum Einsatz gebracht werden.

Grundgestein im Erebus-Krater

NASA, JPL
Im Geniet des riesiegen Kraters Erebus stieß Opportunity auf viele freigelegte Sediment- Platten
Nachdem der Rover eine weitere Strecke von rund 500 Metern äußerst vorsichtig und in langsamem Zick-Zack-Kurs über Dünenfelder hinweg zurückgelegt hatte, erreichte er am 2. November 2005 den stark verwitterten und fast vollständig mit Sand bedeckten 300 Meter großen Krater Erebus. Auf dem Weg dorthin zeigte sich die Beschaffenheit der Oberfläche zunehmend felsiger und weniger sandig, wodurch Opportunity wieder etwas besser voran kam.

Am 25. November 2005 fiel ein Motor des Roboterarms von Opportunity aufgrund eines vermuteten Kabelbruchs aus. Der Rover konnte bis Ende Januar - also zwei Monate lang - nicht mehr weiterbewegt werden, da erst eine Lösung gefunden werden musste, wie der Arm sicher eingefahren werden kann. Seither lässt sich das Gerät nur noch in drei von vier möglichen Richtungen bewegen und wird während der Fahrt an einem anderen Ort fixiert.

NASA, JPL
Panorama-Ansicht des Mogollon-Rim - der inneren Kraterwand des Erebus-Kraters

NASA, JPL
Am Mogollon Rim konnte Opportunity Sedimentschichten aus nächster Nahe erforschen
Erebus präsentierte sich als flache, von Grundgestein und Dünenfeldern durchzogene weite Formation, die die Herzen der Geologen höher schlagen ließ, da freiligende Schichtstrukturen (Mogollon Rim) aus nächster Nähe untersucht werden konnten. Opportunity führte hier bis Mitte März 2006 Untersuchungen durch und setzte danach seine Fahrt in Richtung des Victoria Kraters fort.

Bis Ende Mai 2006 kam der Rover gut voran und erreichte in etwa 1 Kilometer Entfernung zum eigendlichen Rand des Kraters Victoria dessen äußere Auswurfränder.

Reise zum Victoria-Krater

NASA, JPL
Opportunitys tiefe Spuren im Sand
Am 30. Mai 2006 kam es erneut zu der Situation, dass der Rover rückwärts fahrend die Sanddüne Jammerbugt rammte und sich festfuhr. Aufgrund der Erfahrung und weil der Zwischenfall diesmal nicht so verheerend wie ein Jahr zuvor war, konnte Opportunity innerhalb weniger Tage seinen Weg fortsetzen.

Von Mitte Juni bis Mitte Juli 2006 erhielt der Rover eine überarbeitete Bordsoftware um im kalten Marswinter möglichst viel Strom sparen zu können. Der Upload dauerte mehrere Wochen, da die Kommunikation nur über die UHF-Frequenz erfolgen konnte - die schnellere Verbindung wurde für das Aerobraking-Manöver der zu dieser Zeit angekommenen Sonde Mars Reconnaissance Orbiter benötigt.

NASA, JPL
Panorama-Ansicht des Beagle-Kraters

NASA, JPL
Die letzten Meter zum Victoria- Krater legte Opportunity recht schnell zurück
In etwa 400 Meter Entfernung zum Victoria Krater besuchte Opportunity im August 2006 den Beagle Krater, um eine Panorama-Aufnahme des 35 Meter großen alten Einschlagsgebietes anzufertigen.

Zwischen Beagle und Victoria traf der Rover auf sehr ebenes Gelände, wodurch ein schnelles Vorankommen begünstigt wurde. Am 6. September 2006 (Sol 930) erreichte Opportunity den flachen Einschlagskrater Emma Dean in einer Entfernung von nur noch 110 Meter zum Rand von Victoria.
Der majestätische Victoria Krater
NASA, JPL
Foto des Victoria-Kraters vom Mars Reconnaissance Orbiter

NASA, JPL
Blick zurück auf die Bottomless Bay - der Victoria Krater ist umsäumt von steilen Kliffs
Das 750 Meter breite und 80 Meter tiefe Loch in der Marskruste ist der weitaus größte und tiefste Krater in Reichweite von Opportunity. Victoria befindet sich etwa 2 Kilometer südöstlich von Erebus und rund 6 Kilometer südlich vom Endurance Krater, den Opportunity im Jahr 2004 erforschte.

Am 27. September 2006 (Sol 952) erreichte Opportunity den Rand des großen Victoria Kraters an einer Einbuchtung, die als Duck Bay bezeichnet wurde und von den Felsenklippen Cape Verde und Cabo Frio begrenzt wird.

NASA, JPL
Bild von Opportunity aus dem Weltraum
Am 3. Oktober konnte der neue US-amerikanische Orbiter Mars Reconnaissance ein spektakuläres Farbfoto aus einer Höhe von 297 Kilometern anfertigen, das den Marsrover Opportunity am Rande der Klippe Cape Verde zeigt. In der Aufnahme sind auch die von Opportunity zuvor fotografierten Oberflächenformationen und sogar dessen Reifenspuren im Marssand erkennbar. Die Auflösung des Bildes liegt bei etwa 30 Zentimeter pro Pixel.

NASA, JPL
Die steilen Wände bestehen aus vielen Sandsteinschichten
Vorerst bewegte sich der Rover weiter entlang des Kraterrands - vorbei an Cape St. Mary, Bottomless Bay, Bay of Toil und Cape Desire, um eine günstige Stelle für einen Abstieg in das Innere zu erkundschaften. Hier sollen alte freigelegte Gesteinsschichten untersucht werden. Die steilen Kraterwände zeigen sandsteinähnliche Strukturen, die möglicherweise Sedimente eines alten Ozeans sein könnten.

Mit dem Ende des Winters auf der südlichen Hemisphäre wird dem Rover nun auch wieder zunehmend mehr Energie für die weitere Erforschung zur Verfügung stehen.

Am 16. November 2006 erlebte der Roboter bereits seinen 1000. Sonnenaufgang auf der Oberfläche des roten Planeten.
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