So deutlich sah man die Marsoberfläche noch nie

Sie schiesst die schärfsten Farbbilder der Marsoberfläche: Die Weltraumkamera Cassis. Sie befindet sich auf der Raumsonde ExoMars Trace Gas Orbiter in der Mars-Umlaufbahn und wurde von Wissenschaftlern der Universität Bern entwickelt. Cassis steht für Colour and Stereo Surface Imaging System und sucht nach Hinweisen auf Wasser, Gesteinssedimente und geologisch Ereignisse wie Lawinen oder Dünenbildungen.

Universität Bern

CaSSIS, eines der vier Instrumente auf dem ExoMars Trace Gas Orbiter. Die Elektronikeinheit (links) steuert das Teleskop (rechts). Der schwarze Teil des Instruments ist die Teleskopstruktur. Der Hauptspiegel ist in der Mitte zu sehen.

Dünen gibt es nicht nur in den irdischen Wüsten, sondern auch auf dem Mars. Das grösste Dünenfeld des roten Planeten heisst Olympia Undae und befindet sich in einer Flachebene in der nördlichen Polarregion. Die Dünen an diesem Ort sind im Winter mit einer dünnen Schicht aus Kohlendioxid-Eis bedeckt. Im Frühling taut diese wieder auf. Der Schmelzprozess beginnt direkt über dem Sand. Dabei wird Gas frei und unter der Eisschicht eingeschlossen. Wenn der Druck grösser wird und das verbliebene Eis immer dünner, dann gibt es einen Gasausbruch, bei dem neben Kohlendioxid in Form von Eis und Gas auch Sand in die Luft geschleudert wird. Das gibt dunkle Flecken in der Landschaft, welche die Marskamera registriert. Diese Eruptionen sind aber nur eine von Cassis’ Beobachtungen.

Der Gale Crater, heute der Standort des Curiosity Rovers der Nasa, hat einen Durchmesser von rund 150 Kilometern und liegt nahe der Grenze zwischen dem südlichen Hochland und dem nördlichen Tiefland des Mars. Im Krater befindet sich ein massiver zentraler Hügel, der kilometerdicke, geschichtete Sedimentgesteine enthält. Diese sind Indikatoren dafür, dass sich das Klima auf dem Mars entwickelt hat von feuchteren Bedingungen, unter denen sich wasserführende Mineralien bildeten, zu den heute beobachteten trockeneren Klimabedingungen.

Dieses Bild zeigt markante helle und dunkle Streifen an Hängen in der Region Locras Vallis auf dem Mars. Der genaue Zusammenhang zwischen diesen Streifen wird noch diskutiert, aber die führende Theorie legt nahe, dass sie durch trockene Lawinenprozesse gebildet werden.

Die helleren Töne hängen wahrscheinlich mit Tonmineralien zusammen. Die CaSSIS-Daten haben eine höhere räumliche Auflösung und können in Kombination mit dem Spektrometer helfen, räumliche Beziehungen zwischen den verschiedenen Mineralarten zu untersuchen. Oben im Bild sind die verschiedenen Schichten in den Wänden des kleinen Kraters freigelegt, was ein Fenster in die Vergangenheit gibt. Solche Gebiete werden aufgrund des Einflusses von Wasser und damit ihres Potenzials zur Erhaltung von Spuren vergangenen Lebens häufig als potenzielle Landeplätze für Einsätze hoch eingestuft.

Dieser unbenannte Krater auf dem Mars ist mit Material von «faltigem» Aussehen gefüllt. Diese Textur impliziert in der Regel, dass das Material einmal hierhin geflossen ist und wahrscheinlich eine Mischung aus Gestein, Eis oder Frost und anderen Bodenablagerungen beinhaltet.

Auftauende Dünen: Gasausbrüche beim Auftauen von Eis erzeugen die dunklen Stellen in diesem Dünenfeld am Nordpol auf dem Mars. Dünen gibt es auf dem Mars wie auf der Erde in verschiedenen charakteristischen Formen. Sie liefern Hinweise auf die vorherrschende Windrichtung und darauf, wie sich die Dünen entwickelt haben und wie Sedimente auf dem Mars transportiert werden.

Denn die Berner Kamera hat an Mars-Hügeln dunkle und helle Streifen geortet, deren Ursprung nicht klar ist. Die Forschenden glauben, dass trockene Lawinen für die Bildung dieser Streifen verantwortlich sein könnten. Ausserdem haben die Wissenschaftler im Gale Krater, wo sich auch der Curiosity Rover der NASA befindet, einen massiven Hügel ausgemacht. Dieser deute darauf hin, dass auf dem Mars früher ein feuchteres Klima herrschte.

In einem anderen Krater, dem Oyama-Krater, hat die Kamera freigelegte Gesteinsschichten entdeckt, die Aufschluss über die Vergangenheit und möglicherweise sogar einstige Mars-Lebewesen geben könnten. Für zukünftige Mars-Rover könnte das ein interessanter Landeplatz sein. Nächstes Jahr tritt nämlich der Rover Rosalind Franklin auch im Rahmen der ExoMars-Mission die Reise zum roten Planeten an.