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Strahlungsmessung auf dem Mars mit Kieler Instrument

16.11.2012
NASA-Rover „Curiosity“ liefert erste Daten

Die Messungen des NASA-Rovers „Curiosity“ haben jetzt wiederkehrende Muster in Winden und der natürlichen Strahlung ergeben. Dadurch können die Forscherinnen und Forscher die Umweltbedingungen auf dem Mars besser verstehen.


Animation des Mars-Rovers “Curiosity” bei Gesteinsuntersuchungen.
Image credit: NASA/JPL-Caltech


Die „Wetterstation“ des Rovers hat unter anderem Daten des Strahlenmonitors RAD (Radiation Assessment Detector) verglichen und festgestellt, dass regelmäßige Änderungen im Luftdruck unseres Nachbarplaneten mit zwei verschiedenen Strahlungstypen zusammenhängen. Die von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) gebaute Sensoreinheit des RAD ist seit rund einem Jahr mit der Mars Science Mission unterwegs.

Der vom spanischen Centro de Astrobiologia gebaute Umweltmonitor (eine Art Wetterstation) hat seit der Landung am 6. August eine Zunahme des Luftdrucks festgestellt, die zudem täglichen Schwankungen unterworfen ist. Zwar waren sowohl die Zunahme als auch die Schwankung des Luftdrucks erwartet worden, aber die detaillierten Messungen erlauben es jetzt, die atmosphärischen Zirkulationsmuster auf dem Mars besser zu verstehen.

Erklären lässt sich die Druckzunahme auf dem Mars durch das Freiwerden enormer Mengen an Kohlendioxid (CO2), das im Marswinter in den südlichen Polkappen im Trockeneis eingeschlossen ist. Im Marssommer wird das CO2 an die Atmosphäre abgegeben und erhöht so den Luftdruck.

Die tägliche Schwankung zeigt dagegen einen erhöhten Luftdruck am Marsmorgen und einen niedrigen Druck am Abend. Dieses Phänomen entsteht durch die tägliche Erwärmung der Marsatmosphäre durch die Sonne. Wegen der Drehung des Mars um die eigene Achse bewegt sich dann die erwärmte Atmosphäre als Welle um den Mars.

Diese atmosphärischen „Gezeiten“ sind auch in den Daten des Strahlenmonitors auf Curiosity sichtbar. RAD misst energiereiche Strahlung aus dem All, welche für Astronautinnen und Astronauten ein großes Risiko darstellt. Diese Strahlung ist zudem ein wichtiger Faktor für mögliches mikrobielles Leben auf dem Mars.

„Wir sehen sich wiederholende Muster in unseren Messungen, die mit den atmosphärischen Gezeiten verbunden sind”, sagt Professor Robert Wimmer-Schweingruber, der Kieler Projektleiter von RAD. „Die Partikelstrahlung wird durch die Atmosphäre abgeschirmt und verringert sich bei erhöhtem Luftdruck. Letztlich verringert die Atmosphäre des Mars die Strahlendosis im Vergleich zu den Messungen, die wir auf dem Weg zum Mars im All gemacht haben.“

Der Radiation Assessment Detector (RAD) wurde durch das Institut für Experimentelle und Angewandte Physik der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel in Zusammenarbeit mit dem Southwest Research Institute in Boulder, Colorado entwickelt und durch das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) gefördert.

Darstellung der Messungsergebnisse:
http://www.uni-kiel.de/download/pm/2012/2012-338-messungsergebnisse.pdf
Fotos stehen zum Download bereit:
http://www.uni-kiel.de/download/pm/2012/2012-338-1.jpg
Bildunterschrift: Die Topographie des Mars: Die Einfärbung zeigt Höhenunterschiede an. Auf der Abbildung sind alte Flussbette zu sehen, was darauf hinweist, dass flüssiges Wasser einmal eine wichtige Rolle an der Marsoberfläche gespielt hat. Heute ist es selten geworden.

Image Credit: NASA/JPL-Caltech

http://www.uni-kiel.de/download/pm/2012/2012-338-2.jpg
Bildunterschrift: Die Abbildung zeigt das Bewegungsmuster flüchtiger Stoffe wie zum Beispiel Kohlendioxid auf dem Mars.

Image credit: NASA/JPL-Caltech

http://www.uni-kiel.de/download/pm/2012/2012-338-3.jpg
Bildunterschrift: Animation des Mars-Rovers “Curiosity” bei Gesteinsuntersuchungen.

Image credit: NASA/JPL-Caltech

Kontakt:
Prof. Dr. Robert Wimmer-Schweingruber
Tel: 0431/880-3964
E-Mail: wimmer@physik.uni-kiel.de

Dr. Boris Pawlowski | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-kiel.de

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