Forschungsoptionen

Mit dem Erreichen von Cape York war die Zeit der schnellen Fahrten des Marsrcovers Opportunity zunächst beendet. Opportunity würde sich wieder seiner wissenschaftlichen Arbeit in diesem geologisch hochinteressanten Gebiet widmen.

Die westlichen Bereiche um Cape York herum und noch etwas weiter südlich bei Cape Tribulation und Cape Byron waren reich an Tonmineralien, wie Smektit und Polyhydratsulfaten. Dies hatte Mars Reconnaissance Orbiter mit Hilfe seines CRISM-Spektrometers bereits vor Jahren ermittelt (marspages.eu berichtete):
 
Tonmineralien bei Cape York Smektit Endeavour West
Abb. 1: Überlagerung des Fotos von Cape York mit den CRISM-Spektraldaten von MRO Abb. 2: CRISM-Gesteinsarten rings um das westliche Endeavor-Randgebirge (Cape Tribulation, oben und Cape Byron, unten)
Die blauen/violetten Bereiche zeigen das Vorhandensein von Polyhydratsulfaten, die roten Bereiche von Ferromagnesium-Phyllosilikaten (Smektit) an. Beide Tonminerale bilden sich nur in Verbindung mit pH-neutralem  Wasser. Nach Aussagen von Mitgliedern des Wissenschaftler-Teams der Marsrover-Mission sind diese Minerale besonders gut für die Konservierung von organischem Material oder sogar von eventuell vorhandenen Mikro-Fossilien geeignet.

Wegen dieser Bodenbeschaffenheit war Opportunity fast drei Jahre lang vom Victoria-Krater bis hierhin gefahren. Die Instrumentenausstattung beider Marsrover war ursprünglich genau für diese Analysen zusammengestellt worden. Zwei dieser am Instrumentenarm angebrachten Instrumente arbeiteten mit radioaktiven Strahlungsquellen (APX- und Mößbauer-Spektrometer), ein drittes Instrument sorgte für die passive Messung von Emissionsspektren der Umgebung (Mini-TES = thermisches Emissionsspektrometer).

Seit Beginn der Mission waren mittlerweile mehr als 7½ Erdjahre (4 Marsjahre) vergangen, was die Funktionsfähigkeit dieser Instrumente beeinträchtigt hatte. APX- und Mößbauer-Spektrometer arbeiten mit radiaktivem 244Curium (APXS) bzw. 57Kobalt (Mößbauer-Spektrometer). Das APXS mißt mittels Alphastrahlung das Vorhandensein von leichteren Elementen im bestrahlten Gebiet, wie z.B. Aluminium, Magnesium, Natrium und Schwefel, während das Mößbauer-Spektrometer mittels Gammastrahlung das Vorhandensein von zweiwertigem und dreiwertigem Eisen messen kann. Das Mini-TES kann die thermischen Eigenschaften der angpeilten Umgebung anhand der Messung des reflektierten Sonnenlichts ermitteln.

244Cm hat eine Halbwertszeit von 18.1 (Erd-)Jahren, 57Co von 271.8 (Erd-)Tagen. Nach Ablauf der Halbwertszeit eines radioaktiven Elementes ist genau die Hälfte der jeweiligen Substanz zu andern Elementen zerfallen. Für die bisherige Dauer der Mission von Opportunity von 7 Jahren und 7 Monaten Erdzeit bedeutet dies, dass die radioaktive Quelle für das APXS noch mit etwa 80% der Ausgangsleistung strahlte, während das Mößbauer-Spektrometer aufgrund seiner geringen Halbwertszeit (10.2 Halbwertszeiten waren vergangen) nur noch etwa 0.1% (1/210.2) seiner Anfangskapazität hatte. 

Dies bedeutete: Für die Messung mit dem APXS war noch alles im grünen Bereich. Allerdings ist die Eindringtiefe von Alphastrahlung nur sehr gering und der zu messende Felsen mußte daher vor der Messung vom anliegenden Staub befreit werden. Für die Messungen mit dem Mößbauer-Spektrometer, das eigentlich spannende Instrument für die Analyse der eisenhaltigen Smektite, bedeutete es, dass eine früher 6h dauernde Messung nun mehr als tausendfach länger, nämlich ungefähr 260 Tage dauerte. Dies bedeutete lange Wartezeiten für den Rover, um wenigstens eine Übersichtsmessung machen zu können.

Die Optiken des Mini-TES waren seit dem großen Sandsturm von 2007 so mit Staub bedeckt, daß keine sinnvollen Messungen mehr möglich waren. Es war verschiedentlich versucht worden, das Instrument durch Aussetzen der Messoptik gegen den Wind durch zufällige Windstöße reinigen zu lassen, diese Versuche waren allerdings allesamt gescheitert.

Die weitere Mission von Opportunity würde spannend bleiben.
 
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