20.07.2016
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Vor 40 Jahren: Die erste Landung auf einem fremden Planeten

Es war ein historischer Moment: Vor genau 40 Jahren, am 20. Juli 1976, landete zum ersten Mal eine Raumsonde auf einem fremden Planeten - dem Mars. Kleine grüne Männchen spürte die Raumsonde Viking 1 dabei zwar nicht auf, dafür aber lieferte sie bahnbrechende Eindrücke von unserer Nachbarwelt. Mit der Viking-Mission begann die lange, bis heute andauernde Geschichte der Marserkundung.

Marsglobus
Dieser Marsglobus wurde 1976 aus Aufnahmen der Viking-Obitersonden zusammengesetzt.
Kaum ein Planet übt auf uns Menschen eine so große Faszination aus wie der Mars. Immerhin ist der Rote Planet unser Nachbar und vieler Hinsicht fast ein Bruder der Erde: Er ist zwar ein wenig kleiner und heute ziemlich trocken und kalt, aber in seiner Frühzeit, das wissen wir heute, war er wahrscheinlich ebenso lebensfreundlich wie die Erde.

Aber gab es auf dem Roten Planeten auch Leben? Für viele Science-Fiction-Autoren und auch Astronomen bis vor gut 40 Jahren war klar: Die Antwort musste einfach "Ja" ja lauten. In ihren Fantasien und Vorstellungen tummelten sich daher auf dem Mars einiges, von kanalbauenden grünen Männchen über seltsame Tiere bis hin zu wenigstens ein paar Mikroben. Gewissheit aber gab es nicht – denn noch nie war ein menschliches Gefährt auf dem Mars gewesen. Bilder von seiner Oberfläche oder Daten aus seiner Atmosphäre gab es nicht. Auch woraus der so seltsam rote Untergrund bestand, ließ sich nur anhand von Teleskopbildern nicht feststellen.

Start der Trägerrakete Titan IIIE mit der Viking-1-Raumsonde in Cape Canaveral
Start der Viking 1 Raumsonde am 20. August 1975 in Cape Canaveral.
Gewagter Versuch

Deshalb beschloss die NASA Anfang der 1970er Jahre, selbst nachzuschauen und zwei Sonden zum Roten Planeten zu schicken. Diese sollten jedoch nicht einfach nur in seinem Orbit kreisen, sondern das fast Unmögliche schaffen: Selbstständig auf dem Mars landen – eine Leistung, die noch nie zuvor auf einem anderen Planeten gelungen war. Zwar hatte die Sowjetunion schon zweimal versucht, Sonden auf dem Mars zu landen, doch beide stürzten ab.

Für ihre Viking-Mission ging die NASA daher auf Nummer sicher: Sie schickte gleich zwei baugleiche Raumsonden zum Mars, Viking 1 und 2. Beide starteten in nur kurzem Abstand im Sommer 1975. Sie bestanden jeweils aus einer Muttersonde, die im Orbit des Roten Planeten bleiben, und einer Landesonde, die die Marslandung wagen sollte. Ein großer Bremsschild und ein Fallschirm sollten dafür sorgen, dass die Sonden stark genug abgebremst wurden, um sanft aufsetzen zu können. Die Landesonden trugen vier Experimente an Bord, die vor alle auf ein Ziel hin ausgerichtet waren: nach Spuren von Leben zu suchen.

"Man muss sich vorstellen, dass es damals keine der Technologien gab, die heute bei der Planung und Durchführung von Weltraummissionen helfen: keine Desktop-Computer, keine Computermodelle der Strömungsdynamik, keine Smartphones", betont der ehemalige Viking-Projektleiter Paul Siemers.  "Das einzige was wir hatten, war ein zentrales Computersystem." Um damit Berechnungen anzustellen, musste man jedoch noch Lochkarten stanzen, die raumgroße Maschine damit füttern und dann einige Stunden auf das Ergebnis warten.

Landung im zweiten Anlauf

Schon bevor es überhaupt zur Landung kam, gingen die Probleme los: Um einen geeigneten Landeplatz festzulegen, hatten die NASA-Forscher wenig mehr zur Verfügung als ein paar grobe Aufnahmen vor vorbeifliegenden Satelliten. Doch auf ihnen waren keine Details kleiner als ein Fußballfeld zu erkennen. Für die nur gut kühlschrankgroße Sonde auf ihren drei dünnen Landebeinchen konnte aber schon eine Kollision mit einem größeren Felsbrocken fatal enden.

Und fast wäre es auch dazu gekommen: Als Viking 1 über den geplanten Landeplatz flog, zeigten ihre Bilder, dass das Terrain viel zu rau war. Das stellte die NASA vor ein echtes Problem: Eigentlich sollte Viking 1 pünktlich zur 200-Jahr-Feier der USA landen - am 4. Juli 1976. "Wir hatten schon alles an die Presse gegeben", erinnert sich Viking-Veteran John Newcomb. "Aber dann konnten wir nicht liefern." Die Landung musste verschoben werden und ein neuer, weniger felsiger Platz gesucht werden.

Absetzen des Landers der Viking-1-Mission
So stellte sich der Künstler die Trennung des noch verpackten Landers vom Orbiter vor.

Erste Aufnahme der Viking-1-Sonde nach der Landung
Dies ist die allererste Panorama-Aufnahme von der Marsoberfläche. Viking 1 sendete sie kurz nach ihrer Landung.
"Viking ist gelandet!"

Am 20. Juli 1976 war es dann endlich soweit: Zum ersten Mal setzte ein menschengemachtes Gefährt auf einem fremden Planeten auf. – ein historischer Moment. Viking 1 war heil in der Ebene Chryse Planitia gelandet. Sofort nach der Landung aktivierte die Sonde ihre Kamera und übermittelte das erste Foto zur Erde – das allererste Bild von der Oberfläche eines anderen Planeten.

"Das ist ein Moment, den niemand jemals vergessen wird: Alle blickten gebannt auf den Bildschirm und schauten zu, wie sich das erste Bild langsam, Zeile für Zeile aufbaute", berichtet NASA-Forscher Gentry Lee. "Das Gefühl war unbeschreiblich!" Das Motiv ließ allerdings auf den ersten Blick zu wünschen übrig: Statt einer prachtvollen Landschaftsaufnahme hatte Viking 1 nur den Untergrund und einen Teil seines Landefußes fotografiert. 

Doch dafür gab es einen Grund, wie Newcomb erklärt: "Wir wollten wissen, wie stabil und tragfest die Marsoberfläche ist", sagt er. Und das konnte man am besten an einem solchen Bild erkennen. Wenig später schickte Viking 1 aber auch ein erstes Landschaftsbild. Zum ersten Mal sah man auf diesem Foto den Mars so, wie ihn ein Astronaut auf seiner Oberfläche sehen würde.

Während der sechs Jahre, die Viking 1 auf der Marsoberfläche aktiv war, lieferte die Sonde noch tausende weitere Fotos vom Mars und zahlreiche Daten zur Beschaffenheit von Untergrund und Atmosphäre. Auf den Informationen dieses Raumfahrt-Pioniers fußten später noch viele weitere Marsmissionen.

Landezone des Viking-1-Landers
In dieser Aufnahme erkennt man die tiefen Gräben, die der Viking Lander im Rahmen während der Probenentnahmen erzeugte.
Gibt es auf dem Mars Leben?

Mit fast noch größerer Spannung als die Fotos aber wurden die Ergebnisse der vier Analyse-Experiment an Bord von Viking 1 erwartet: Würde die Sonde Spuren von Leben finden? Vieleicht sogar Leben selbst? Um die Messungen nicht durch mitgeschleppte irdische Mikroben zu verfälschen, hatten die NASA-Techniker die Landesonden schon vor dem Start einer rigiden Sterilisation unterzogen: Das gesamte Gefährt wurde in einen hermetisch isolierten Kokon gewickelt und dann 40 Stunden lang in einem Ofen bei 120 Grad erhitzt.

Mit Spannung erwartete das Viking-Team die ersten Messergebnisse der Bodenuntersuchungen: Gab es auf dem Mars Moleküle, wie sie typischerweise nur durch lebende Wesen produziert werden? Tatsächlich fand Viking 1  eine Auffälligkeit: Eines seiner Experimente versetzte eine Marsprobe mit einer radioaktiv markierten Nährstofflösung. Sollte es Mikroben im Marsboden geben, dann müssten sie diese Nährstoffe aufnehmen und dabei das radioaktive Material als Gas freisetzen. Tatsächlich registrierte Viking genau dies. Rätselhaft aber: Alle anderen Experimenten fanden keinerlei Spur von organischen Verbindungen und damit einem grundlegenden Indiz für Leben. Stattdessen wies eines der Instrumente Spuren von Chlorverbindungen nach.

Wie war das zu erklären?  Gab es nun Leben im Marsuntergrund oder nicht? Hatte es doch eine Kontamination von der Erde gegeben? Bis heute bleibt diese Frage letztlich unbeantwortet. Weil seit der Zeit von Wiking keine andere Marssonde eindeutige Lebenszeichen entdeckt hat, liegt der Schluss nahe, dass es heute vielleicht kein Leben mehr auf den Roten Planeten gibt. Und wenn, dann hat es sich sehr gut versteckt.

Gemälde des Mons Olympus
Diese farbige Darstellung des Olympus Mons basiert auf einem Mosaik von Schwarz-Weiß-Aufnahmen des Viking Orbiters.

NPO, 20.07.2016