Die NASA-Mission InSight, von der man ausgeht, dass sie in naher Zukunft enden wird, erkannte kürzlich einen Abfall der von ihren Solarzellen erzeugten Leistung, weil ein kontinentgroßer Staubsturm über die südliche Marshemisphäre tobt. Der Sturm wurde erstmals am 21. September 2022 vom Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) beobachtet und ist etwa 3.500 Kilometer von InSight entfernt, so dass er zunächst nur geringe Auswirkungen auf die Landeeinheit hatte.
Die Mission überwacht sorgfältig die Energieversorgung der Landeeinheit, die stetig abfiel, weil sich Staub auf den Solarzellen ansammelt. Bis zum 3. Oktober 2022 war der Sturm groß genug geworden und hob so viel Staub an, dass die Dichte des staubigen Dunstes in der Marsatmosphäre in der Nähe von InSight um etwa 40 Prozent angestiegen war. Aufgrund der geringeren Menge Sonnenlicht, die auf die Solarzellen der Landeeinheit trifft, fiel ihr Energielevel von 425 Wattstunden pro Marstag (Sol) auf nur 275 Wattstunden pro Marstag.
InSights Seismometer arbeitet, aber die Solarzellen liefern nicht genug Energie, um die Batterien jeden Marstag vollständig aufzuladen. Mit der aktuellen Entladungsrate würde die Landeeinheit nur noch für mehrere Wochen arbeiten. Um Energie zu sparen, wird die Mission das Seismometer-Instrument also für die nächsten zwei Wochen abschalten.
„Auf die Energie bezogen, standen wir auf der untersten Stufe unserer Leiter. Jetzt stehen wir auf dem Boden“, sagte Chuck Scott vom Jet Propulsion Laboratory der NASA in Südkalifornien, der InSight-Projektmanager. „Wenn wir das überstehen, können wir bis in den Winter hinein arbeiten, aber ich wäre besorgt über den nächsten Sturm, der vorbeikommt.“
Das Team hatte geschätzt, dass die InSight-Mission irgendwann zwischen Ende Oktober diesen Jahres und Januar 2023 enden würde, basierend auf Vorhersagen, wie stark der Staub auf den Solarzellen die Stromerzeugung reduzieren würde. Die Landeeinheit hat ihre Hauptmission längst abgeschlossen und befindet sich jetzt nahe am Ende ihrer erweiterten Mission, wo sie als „Bonuswissenschaft“ Marsbeben misst, die Einzelheiten über den inneren Aufbau des Roten Planeten offenbaren.
Die Untersuchung von Marsstürmen
Es gibt Hinweise darauf, dass dieser große, regionale Sturm seine Spitzenintensität erreicht hat und in seine Abschwächungsphase eingetreten ist. Das Mars Climate Sounder Instrument des MRO, das die durch den sonnenlichtabsorbierenden Staub bedingte Aufheizung misst, sieht, dass sich das Wachstum des Sturms verlangsamt. Und die Wolken, die in Bildern der Mars Color Imager Kamera beobachtet wurden, breiten sich nicht mehr so schnell aus wie zuvor. Die Mars Color Imager Kamera erstellt tägliche globale Karten des Roten Planeten und war das erste Instrument, das den Sturm beobachtete.
Dieser regionale Sturm ist keine Überraschung: Er ist der dritte Sturm dieser Art, der in diesem Jahr beobachtet wurde. Tatsächlich treten Staubstürme während des gesamten Marsjahres auf, wenngleich mehr von ihnen (und auch größere) im Herbst und Winter auf der Nordhalbkugel vorkommen, die sich dem Ende zuneigen.
Staubstürme auf dem Mars sind nicht so zerstörerisch oder dramatisch, wie Hollywood sie zeigt. Obwohl die Winde bis zu 97 Kilometer pro Stunde schnell werden können, ist die Marsluft dünn genug, dass dies nur dem Bruchteil der Stärke eines Sturms auf der Erde entspricht. Die Stürme transportieren meistens Staub hoch in die Atmosphäre, der langsam wieder herunterfällt, was manchmal Wochen dauert.
In seltenen Fällen haben Forscher beobachtet, wie sich Staubstürme zu planetenumhüllenden Ereignissen entwickeln, die fast den gesamten Mars bedecken. Einer dieser planetenweiten Staubstürme beendete im Jahr 2018 die Mission des sonnengetriebenen NASA-Rovers Opportunity.
Weil sie kernkraftgetrieben sind, haben die Rover Curiosity und Perseverance nicht zu befürchten, dass ein Staubsturm ihre Energieversorgung gefährden könnte. Aber der solargetriebene Helikopter Ingenuity hat den Anstieg des Hintergrunddunstes bemerkt.
Der MRO überwacht die Stürme, um die Sicherheit der NASA-Missionen auf der Marsoberfläche zu gewährleisten und hat 17 Jahre mit dem Sammeln unschätzbarer Daten über die Entstehung dieser Stürme verbracht. „Wir versuchen die Muster dieser Stürme zu erfassen, so dass wir besser voraussagen können, wann sie auftreten“, sagte Richard Zurek, der Chefwissenschaftler des Mars Program Office am JPL. „Mit jedem Sturm, den wir beobachten, lernen wir mehr über die Marsatmosphäre.“
(THK)
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