Gerald Soffen Memorial Station

Viking-1-Orbiter

Viking-1-Lander (NASA-Modell)

Das Viking-Programm der NASA stellte einen Höhepunkt in der Erforschung des Mars dar. Die zwei Raumsonden Viking-1 und 2 landeten am 20. Juli und 3. September 1976 erfolgreich und sandten erstmals Bilder von der Oberfläche des roten Planeten.

Benannt wurde das Programm nach den Wikingern, jenem skandinavischen Volk, das als erstes nach Amerika segelte.

Missionen

Start von Viking 1

Chryse Planitia, das Landegebiet der Sonde Viking 1

Jede "Viking"-Sonde bestand aus einer Mutter- und Tochtersonde. Die Muttersonde sollte eine Umlaufbahn (Orbit) um den Mars einschlagen, danach sich die Tochtersonde abtrennen und auf der Oberfläche des Planeten landen.

• Viking 1 wurde am 20. August 1975 von Launch Complex 41 auf Cape Canaveral gestartet. Eine Umlaufbahn um den Mars erreichte die Sonde am 19. Juni 1976. Die Tochtersonde landete am 20. Juli 1976 in der Landschaft Chryse Planitia. Zu dem Orbiter wurde bis zum 7. August 1980 Kontakt gehalten, mit dem Lander sogar bis zum 11. November 1982. Der Lander wurde am 7. Januar 1981 in Thomas A. Mutch Memorial Station umbenannt, nach einem der am Projekt beteiligten Wissenschaftler.
• Viking 2 wurde am 9. September 1975 von derselben Startrampe gestartet und erreichte ihre Umlaufbahn am 7. August 1976. Die Landung erfolgte am 3. September 1976 in der Ebene Utopia Planitia. Der Kontakt zum Orbiter hielt bis zum 25. September 1978, zum Lander bis zum 11. April 1980. Der Lander wurde 2001 postum nach dem Gründer der NASA Academy in Gerald Soffen Memorial Station umbenannt.

Daten

• Beide Sonden starteten mit einer Titan3E-Centaur-Rakete.
• Die Sonden hatten ein Gewicht von rund 2.900 Kilogramm, davon entfielen 2.300 kg auf die Muttersonde und 600 kg auf die Tochtersonde.
• Die beiden Orbiter übermittelten 37.000 (Viking 1) und 19.000 (Viking 2) Bilder des Planeten Mars und seiner Monde Deimos und Phobos.
• Die Lander sendeten jeweils rund 2.300 Bilder.
• Die gesamte Mission kostete etwa 1 Milliarde Dollar.

Wissenschaftliche Experimente

An Bord des Landers waren drei biologische Experimente. Ein viertes Experiment erfüllte neben biologischen auch noch andere Aufgaben. Das Experimentierpaket wog 15,5 kg und hat eine elektrische Leistungsaufnahme von durchschnittlich 15 Watt.

Pyrolytic Release Experiment (PR)

Das Pyrolytic Release Experiment sollte nach Spuren von Photosynthese suchen. Dazu wurden Proben des Marsbodens mit Licht, Wasser und radioaktiv markierten Kohlenstoffdioxid behandelt. Man ging davon aus, dass bei der Existenz von Photosynthese treibenden Organismen durch den Prozess der Kohlenstoffdioxid-Fixierung ein Teil des radioaktiv markierten Kohlenstoffdioxids in Biomasse umgewandelt werden würde. Nach einer mehrtägigen Inkubationszeit wurde das radioaktive Gas entfernt und die verbliebene Radioaktivität in der Probe gemessen.

Labeled Release Experiment (LR)

Das Labeled Release Experiment war im Prinzip eine Umkehrung des PR-Tests. Eine Probe des Marsbodens wurde mit Wasser und einer radioaktiv markierten Nährlösung versetzt. Falls in der Probe atmende Organismen existierten, sollten diese die Nährlösung u. a. in CO₂ umwandeln. Das radioaktive ¹⁴C aus der Nährlösung sollte sich dann in dem entstandenen Gas nachweisen lassen.

Gas Exchange Experiment (GEX)

Beim Gas Exchange Experiment wurde eine Bodenprobe längere Zeit einem kontrollierten Gasgemisch ausgesetzt. In regelmäßigen Zeitabständen wurde die Zusammensetzung dieses Gasgemisches durch einen Gas-Chromatographen untersucht und Abweichungen von der ursprünglichen Zusammensetzung ermittelt.

Gas Chromatograph – Massenspektrometer (GCMS)

Das GCMS ist ein Gerät, welches gasförmige Komponenten chemisch trennt und durch ein Massenspektrometer analysieren lässt. Hiermit lassen sich die Mengen und Anteile verschiedenster Stoffe ermitteln. Im Viking-Lander wurde das GCMS benutzt, um die einzelnen Komponenten der Marsboden bestimmen zu können. Dazu wurden Proben des Marsbodens auf verschiedene Temperaturen erhitzt und die jeweils austretenden Gase analysiert. ^[1]

Ergebnisse der wissenschaftlichen Experimente

Die verschiedenen Experimente lieferten kein eindeutiges Ergebnis darüber, ob organisches Leben auf dem Mars existiert oder nicht. Alle drei biologischen Experimente beobachteten Veränderungen, die durch organisches Leben hervorgerufen worden sein könnten.

Im LR-Experiment konnte eine relativ starke Zunahme von radioaktivem Gas gemessen werden, nachdem die radioaktiv markierte Nährlösung zugesetzt wurde.

Durch das GEX stellte man eine geringe Zunahme von Sauerstoff fest, als zu der Bodenprobe Wasser hinzugegeben wurde. Das Kontrollexperiment, bei dem die Bodenprobe zunächst durch Hitze sterilisiert wurde, zeigte allerdings das gleiche Verhalten. Außerdem trat die Sauerstoffzunahme jeweils nur beim ersten Hinzufügen von Wasser auf und konnte danach trotz erneuter Zugabe von Wasser zur gleichen Bodenprobe nicht mehr nachgewiesen werden.

Das GCMS konnte andererseits keine signifikante Menge organischer Moleküle im Marsboden nachweisen. Die nachgewiesenen organischen Moleküle stammten mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit aus auf der Erde entstandenen Verunreinigungen.

Diese Ergebnisse waren schwer zu erklären und bieten auch weiterhin Nährstoff für wissenschaftliche Diskussionen. Die meisten Wissenschaftler sind mittlerweile zu dem Schluss gekommen, dass die beobachteten Ergebnisse am besten durch eine chemische Reaktion mit einem oder mehreren Bestandteilen des Marsbodens erklärt werden können. Allerdings gibt es auch weiterhin Wissenschaftler, die davon überzeugt sind, dass die beobachteten Ergebnisse auf organisches Leben hindeuten. Zu deren stärksten Verfechtern gehört Gilbert Levin, einer der Designer des LR Experiments.

Neuere Forschungsergebnisse legen nahe, dass hochreaktive Chemikalien wie z. B. Wasserstoffperoxid, produziert durch die statische Elektrizität der Staubstürme, für die positiven Ergebnisse verantwortlich waren. Zur endgültigen Lösung des Rätsels der Viking-Biologieexperimente werden weitere Missionen zum Mars beitragen können.

Trivia

Mit dem Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) konnte die NASA Fotos von den Landestellen der Viking-Sonden machen, auf denen man die Landemodule erkennen kann.

Siehe auch

• Liste der unbemannten Raumfahrtmissionen
• Liste der künstlichen Objekte auf dem Mars

Weblinks

• Die Viking Mission
• NASA Viking Seite (englisch)
• Space.com Artikel (englisch)
• Marsdaily.com zu neuen Forschungsergebnissen (englisch)
• Foto der Viking-Ladepositionen auf dem Mars (JPEG, 3,8 Megabyte)
• Erste Nahaufnahme der Marsoberfläche (englisch)

Einzelnachweise

1. ↑ Searching for Life on Mars: The Development of the Viking Gas Chromatograph Mass Spectrometer (GCMS) (PDF)

Marssonden

„Mars“-Raumsonden (1960–1973) · Mariner 3,4,6–9 (1964–1971) · Zond 2 (1964) · Viking (1975) · Fobos (1988) · Mars Observer (1993) · Mars Global Surveyor (1996) · Mars 96 (1996) · Mars Pathfinder (1996) · Nozomi (1998) · Mars Climate Orbiter (1998) · Mars Polar Lander mit Deep Space 2 (1999) · 2001 Mars Odyssey (2001) · Mars Express mit Beagle 2 (2003) · Spirit (2003) · Opportunity (2003) · Mars Reconnaissance Orbiter (2005) · Phoenix (2007) · Fobos-Grunt (2009) · Mars Science Laboratory (2011) · Mars Science and Telecommunications Orbiter (2011 oder 2013) · ExoMars (2013) · MAVEN (2013) · Mars Sample Return (nicht vor 2016)

Gestrichene Missionen: Mars Surveyor 2001 · Mars Telecommunications Orbiter

(Siehe auch: Mars · Chronologie der Mars-Missionen · Bemannter Marsflug · Aurora-Programm)