Landeplätze von Mars Science Laboratory

Der genaue Landeplatz von MSL wird endgültig erst im Frühjahr 2011 festgelegt werden. Zur Zeit Anfang des Jahres 2008 waren aus den vielen Vorschlägen von interessanten Gebieten auf dem Mars noch die folgenden 11 vielversprechensten Landeorte übrig geblieben:
 
Abb. 3: Lageplan der bis Mitte 2008 noch verbliebenen insgesamt 11 möglichen Landeorte des Mars Science Laboratory.

Bis zum Ende des Jahres 2008 kristallisierten sich folgende übrig gebliebenen Landeplätze aus der Menge der in Abb. 3 gezeigten möglichen Landeorte heraus:
 
5 Eberswalde Krater (Flußdelta) 24°S, 327°E
2 Holden Krater 26.4°S, 325.3°E
6 Gale Krater (Galle) 4.6°S, 137.2°E
4 Mawrth Vallis 24°N, 341°E
 
Landeorte aller bisherigen Lander
Die 4 Landeplatzalternativen von MSL
Abb. 4: die vier möglichen Landeplätze von MSL. (Credits: Vortrag von J. Grotzinger beim MEPAG-Meeting in Rosslyn, Virginia)

Die Landeplätze sollten alle möglichst in Gebieten liegen, in denen zu früheren Zeiten Wasser auf dem Mars geflossen ist. Daher konzentrierte man sich schließlich auf Flußläufe, Flußdeltas und Gebiete, in denen sich lehmartige, unter Mitwirkung von Wasser entstandene Strukturen zeigten, zu deren Entstehung Wasser ursächlich notwendig gewesen ist. Ken Edgett, der Betreuer des Mars Hand Lens Imager (MAHLI) an Bord des Mars Science Laboratory und Mitglied des Mars Color Imager/Context Camera (MARCI/CTX) Teams an Bord von Mars Reconnaissance Orbiter  beschreibt in einem Gastkommentar auf der Webseite der Planetary Society die vier übrig gebliebenen möglichen Landeplätze von MSL/Curiosity im Detail. Im Folgenden sind die Ausarbeitungen von Ken Edgett zusammengefasst auf Deutsch wiedergegeben.
 
Die folgenden Bilder zeigen die beabsichtigten Landeplätze mit den eingezeichneten Landeellipsen von jeweils 20-25 km Durchmesser.
 
Holden und Eberswalde Krater
Abb. 1: Holden Krater (26.6°S, 35.0°W) und der nördlich davon gelegene Eberswalde Krater (24.1°S, 33.4°W)
Beim Landegebiet im Eberswalde Krater handelt es sich um ein in den Jahren 2002-2003 von Mars Global Surveyor entdecktes fossiles und "invertiertes" Flußdelta. Invertiert deshalb, da nach seiner Versteinerung die Landschaft um das ehemalige Flußdelta herum stärker verwittert und vom Wind abgetragen worden ist als das eigentliche Flußbett mit seinen vielen Sedimenten und Ablagerungen. Dieses steht heute erhaben aus der Umgebung hervor. Genauere Analysen mit den verschiedenen Instrumenten der Orbiter belegten, dass es sich wie bei den anderen drei Landekandidaten um Gebiete handelt, in denen sich lehmartige Gesteinsstrukturen gebildet haben, bei deren Entstehung Wasser geflossen sein muß. Details siehe z.B. hier bei MSSS.

Auf der Erde sind solche Gebiete reich an fossilen Versteinerungen von ehemaligen Meeres- und Flußbewohnern. Der hier auf der Erde überall anzutreffende Sandstein legt Zeugnis ab von der ehemaligen Vorherrschaft des Meeres an diesen Stellen. Ob es auf dem Mars in dieser Gegend genauso ist, würde die Zukunft mit den Untersuchungen des Landers "Curiosity" zeigen.

Bei einer Landung im Ebersdwalde Krater würde Curiosity zunächst östlich des eigentlichen Deltas niedergehen und zunächst die dort vorhandenen Felsen auf Anzeichen von Wasser des ehemals an dieser Stelle vermuteten Sees untersuchen. Danach würde sich der Lander in Richtung Westen  aufmachen, auf das eigentliche Delta zu. Sein geplanter Aktionsradius von mindestens 10-50 km sollte ihn locker dazu befähigen.

Im Holden Krater findet man stark geschichtete Strukturen und Ablagerungsgebiete, die durch eine katastrophale Flut aus Richtung des Uzboi-Tales im Südwesten des Kraters in zahlreiche einzelne Platten zerbrochen sind, siehe z.B. eine Aufnahme von Mars Reconnaissance Orbiter aus dem Jahre 2006. MSL ("Curiosity") würde nach einer Landung in diesem Gebiet zunächst die Gebiete des südwestlichen Kraterwalls des Holden Kraters untersuchen, um sich dann in Richtung Süden hin auf die Öffnung des Uzboi-Tales zubewegen.

möglicher MSL Landeplatz im Gale Krater
Abb. 2: möglicher MSL Landeplatz im Gale Krater (4.5°S, 222.7°W)
Der Gale Krater enthält einen "Grand Canyon" , der sich aus der Kratermitte in Richtung auf den nordwestlichen Bereich des Kraters hin erstreckt. In diesem Canyon wurde Material aus dem zentralen Kraterkegel durch vermutlich Wasser in den Nordbereich des Kraters transportiert und hier in Form eines breiten, fächerförmigen Deltas abgelagert. Diese Schicht aus abgelagertem Material im Delta ist 5 km (!) dick und höher als der Nordrand des Kraters, sowie etwa gleich hoch wie der Südrand des Gale-Kraters. Seine Schichtung ist nahezu horizontal, das Material besteht aus der ehemals vertikalen Schichtung des durch Wasser ausgewaschenen Querschnittes des "Grand Canyons". Die CRISM-Daten der Orbiter zeigen, dass es sich hierbei um ein Gebiet handelt, in dem sowohl lehmartige Schichten als auch sulfatreiche Schichten im Wechsel vorkommen.

Bei einer Landung im Gale Krater würde MSL im Nordbereich des Kraters niedergehen auf dem fächerförmigen Delta des aus dem Grand Canyon im Inneren des Kraters herausgewaschenen Materials. Nach eingehender Untersuchung des Materials in diesem Bereich würde Curiosity dann in Richtung Süden auf den Ausflußbereich des Grand Canyons hin aufbrechen, vielleicht auch sogar in die Ausläufer des Grand Canyons hinein, der sich bis 5 km tief in den Zentralbereich des Kraters hineingegraben hat.


möglicher Landeplatz im Mawrth Vallis
Abb. 3: möglicher MSL Landeplatz im Mawrth Vallis (24.3°N, 19.0°W)
Das Mawrth-Vallis ist ein marsgeschichtlich sehr altes Gebiet, das reich an invertierten Kanälen und Flüssen ist. Invertierte Gebiete sind die verwitterten Überreste des von einem Fluß in seinem Flußbett abgelagerten Materials, das den Verwitterungseinflüssen stärker widerstanden hat als die ehemaligen Uferbereiche  und umliegende Gegenden. Daher stehen heute die ehemaligen Flußbetten aus der Landschaft als erhöhte Bereiche heraus.

Hier gibt es lehmreiche Gesteinsschichten sowie verschiedenfarbige, helle Schichten, die zeigen, dass es sich um ein ehemals wasserreiches Gebiet handeln muß, in dem im Laufe der geologischen Geschichte des Mars die verschiedensten Materialen abgelagert worden sind. Das marsgeschichtlich viel später entstandene Mawrth-Vallis durchschneidet alle diese Schichten vertikal und böte an seinen Ufern eine hervorragende Gelegenheit, die geologische Geschichte des Mars im Hinblick auf durch Wasser verursachte Effekte zu studieren.

Würde Curiosity im Mawrth-Vallis landen, müßte sich der Rover von allen Landeorten am wenigsten weit bewegen, um alle Möglichkeiten und Gegebenheiten der verschiedenen geologischen Stufen der durch Wasser verursachten Entwicklungen zu analysieren. Der Landeplatz läge quasi direkt im Geschehen.

Weitere Details zu den vier oben genannten Landeplätzen sind hier auf den Marsowebseiten verfügbar. Dort kann man sich die bisher gemachten Teilaufnahmen der Gebiete in interaktiven Bildern ansehen. Am 5. Januar 2010 wurden hier zwei weitere interessante Landeplätze in die Diskussion gebracht: NE Syrtis (Chlorid und Phyllosilikat: 76.9°E, 16.7°N) und E Margaritifer (5.59°S, 353.52°E). Allerdings wurden im Juni 2010 alle anderweitig benannten potentiellen Landeplätze abgewiesen, es blieben weiterhin diese vier ursprünglichen Kandidaten übrig.

Es schien sich die Kandidatenliste für die Landungsorte von Curiosity immer mehr auf die vier oben beschriebenen Orte zu verfestigen. Ein Artikel auf "Wired Science" vom 24.September 2010 beschreibt die vier Landeplätze im Detail.

Letztendlich wurde beschlossen, MSL im Gale Krater landen zu lassen. Die Details zum Landeort und die Ziele sind auf einer eigenen Seite beschrieben.


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