Meriwether Lewis Tagebucheintrag, April 1805

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1 INHALT Geleitwort von Bill Nye IX Vorwort 1 Teil 1: Das erste Bild 5 Teil 2: Mit Spirit im Gusev Crater 37 Teil 3: Opportunity in Meridiani 115 Nachwort 183 Danksagung 192 Weiterführende Quellen 193 Index 194

2 Vorwort Wir müssen eine noch unbekannte Entfernung zurücklegen, einen unbekannten Fluss erforschen. Welche Wasserfälle es hier gibt, wissen wir nicht, welche Felsen auf uns herabstürzen werden, wissen wir nicht. Nun, wir können viel vermuten. Mit ein wenig Eifer und etwas Vorsicht werden wir den Canyon dort unten betreten und können uns dann vom schnellen Wasser mittragen lassen. John Wesley Powell Die Erforschung des Colorado und seiner Canyons, 1875 Wir werden jetzt ein Land betreten, über das noch kein Fuß der zivilisierten Menschheit gegangen ist. Ob es Gutes oder Böses für uns auf Lager hat, muss jetzt der Versuch zeigen. In mir trage ich die zuversichtliche Hoffnung, dass diese Reise, die in den letzten zehn Jahren zu einem meiner Lieblingsprojekte geworden ist, gelingen wird. Dieser Moment des Aufbruchs ist einer der glücklichsten meines Lebens. Meriwether Lewis Tagebucheintrag, April 1805 John Wesley Powell, der 1869 den Colorado erforschen wollte, gab zu, dass er und seine zusammengewürfelte Mannschaft keine Vorstellung hatten, was auf sie zukommen würde. Und trotzdem gingen und wateten sie in dieses Abenteuer im vollen Bewusstsein, dass sie vielleicht nie zurückkehren würden. Tatsächlich taten das auch einige nicht. Ich denke zurück an das Abenteuer des letzten Jahrzehnts, in dem wir die beiden komplizierten und widerstandsfähigen Weltraum-Roboterfahrzeuge Spirit und Opportunity entworfen, gebaut, getestet, gestartet und dann auf dem Mars haben arbeiten lassen. Dabei frage ich mich manchmal, ob wir genauso naiv waren, als wir damit begannen. Natürlich hat keiner von uns sein Leben riskiert, aber doch unsere Gesundheit, unsere Ehen, die Beziehungen zu unserer Familie, unsere Freundschaften und unsere wissenschaftlichen Karrieren, und manchmal, so scheint es, auch unseren Verstand. Unsere Missionen waren nicht die ersten, die auf dem Mars landen und dort umherstreichen sollten, um Bilder jener fremden roten Landschaft aufzunehmen. Die zwei Viking-Landesonden (I: , II: ) und der Mars Pathfinder mit seinem Sojourner-Mikrorover (1997) waren schon vor uns da. Sie stellten außerordentliche technische und wissenschaftliche Erfolge dar. Diese Missionen sandten Zehntausende von Bildern zurück. Sie zeigten zum ersten Mal, dass die Oberfläche des Mars ein felsiger, staubiger und ungewöhnlich vertrauter Ort war. Unsere Erfolge mit Spirit und Opportunity waren nur möglich, weil wir um mit Isaac Newton zu sprechen auf den Schultern dieser großartigen Marsexpeditionen getragen wurden. Wir waren also nicht die ersten, die die Marsoberfläche sahen; aber wir hatten das Glück, die ersten zu sein, die von uns aufgesuchten Orte in einer ganz anderen, stärker menschlichen Art und Weise zu sehen. Der Unterschied in den Ansichten vom Mars zwischen Viking und Pathfinder einerseits und Spirit und Opportunity andererseits war der zwischen an Bilder kommen und fotografieren. An Bilder zu kommen ist etwas, das von technischen und wissenschaftlichen Grundlagen abhängt, aber auch begrenzt ist durch die verwendeten Hilfsmittel. Jede Weltraummission zu einem unbekannten Ort egal ob von Menschen oder Robotern ausgeführt muss eine Kamera mitführen. Diese Kameras sind die Augen, die den Menschen, die daheim bleiben mussten, die Geschichte über die fremde Welt erzählen. Aber sie müssen auch Informationen für die Wissenschaftler sammeln zum Beispiel über Größe, Form, Abstand und Anzahl der Felsen, damit diese die Mission steuern und auswerten und Entdeckungen machen können. Doch es ist gar nicht so leicht, solche Bilder aufzunehmen und nach Hause zu schicken. Raumfahrzeuge und ihre Messinstrumente sind komplizierte und im Betrieb manchmal ziemlich heikle Objekte; und die Zeit, um Fotos zu machen, ist oft ein knappes Gut. Noch knapper ist normalerweise die Bandbreite für die Datenübertragung, die notwendig ist, um qualitativ hochwertige Bilder aus dem fernen Weltraum auf die Erde zu schicken. Es Teil eines vertikal projizierten Falschfarben- Panoramas des Olympia-Aufschlusses im Erebus Crater; aufgenommen während der Marstage 652 bis 666. (nasa/jpl/cornell)

3 ist ein bisschen so, als wolle man mit einem Strohhalm aus dem Strahl eines Hydranten Wasser trinken. Nach einiger Zeit werden Sie zwar Ihren Durst gelöscht, aber dafür eine ganze Menge Wasser verschwendet haben. Im Vergleich zu früheren Marsmissionen hatten diejenigen von uns, die mit den Mars-Rovern Fotos gemacht haben, das Glück, dass ihnen viel mehr Zeit für die Aufnahmen zur Verfügung stand und dazu noch bessere Kameras sowie eine größere Bandbreite für die Übertragung der Daten zur Erde. Dies hat es uns ermöglicht, nicht nur irgendwie Bilder zu schießen, sondern wirkliche Fotos aufzunehmen. Wir konnten Fotografen sein Künstler und zur gleichen Zeit all die wissenschaftlichen und technischen Informationen sammeln, die notwendig waren, um die Mission am Laufen zu halten. Wenn ich zum Beispiel eine Aufnahmereihe für die Panoramakameras entwarf, konnte ich mich ungefähr mit den gleichen Fragen beschäftigen, die sich auch ein Landschaftsfotograf stellt, wenn er die Geschichte und den Geist eines Landstrichs einfangen will. Wie können wir genau dieser Einstellung einen Rahmen geben? Können wir im Vordergrund einige Teile des Rovers aufnehmen, um der Ansicht Tiefe zu verleihen? Wie muss das Verhältnis von Himmel und Boden ausbalanciert werden? Sehen wir uns den Blick mit natürlichem Licht oder durch verbessernde Filter an? Und wie werden wir die Ansicht später in der Computerdunkelkammer, wo wir die Bilder bearbeiten, interpretieren? Als Kind war ich begeistert von Landschaftsfotografie. Meine Eltern hatten mir eine Pentax- Spiegelreflexkamera mit einem 35-Millimeter-Objektiv gekauft. Ich verbrachte viel Zeit damit, draußen mit meinen Freunden aus dem Fotoclub der Highschool Aufnahmen zu machen. Ich war fasziniert vom Zusammenspiel von Licht und Schatten in meiner Umwelt und von den Möglichkeiten, ein Foto wie ein Musikstück so zu gestalten und aufzubauen, dass es auf seine Art dem Betrachter eine Geschichte erzählt. Ich ging in die Bücherei und verschlang Marcel Minnaerts Buch Licht und Farbe in der Natur. Außerdem vertiefte ich mich in Bildbände über die Landschaftsfotografen des 19. Jahrhunderts, etwa Timothy O Sullivan und William Henry Jackson, und die des 20. Jahrhunderts, wie Edward Weston und den Meister Ansel Adams. Als ich herausbekam, wie ich die Kamera an meinem Teleskop anbringen konnte, wurde ich süchtig: Der Weltraum war die ultimative Landschaft. Von da an wusste ich, dass ich mich einmal mit Astronomie und Weltraumforschung beschäftigen wollte. Natürlich hatte ich damals noch keine Ahnung davon, dass ich einmal das Glück haben würde, die spektakulärsten Bilder der Marslandschaft aufnehmen zu können, die jemals gemacht wurden. In gewisser Hinsicht stellen die Bilder in diesem Buch den Höhepunkt der Träume eines kleinen Kindes dar, das vor dreißig Jahren im ländlichen Rhode Island mit Filtern und Blendenwerten zu experimentieren begann. Ich schaue mir an, wohin dies geführt hat, und fühle mich wie im Paradies. Ich habe eine Ausbildung als Wissenschaftler, aber ich bin auf vielerlei Art zu meinen Wurzeln zurückgekehrt und wurde zum Weltraumlandschaftsfotografen. Wir alle, die wir uns mit den Kameras der Rover beschäftigt haben, wurden zu Fotografen. Gewissermaßen wurden sogar die Rover selbst zu Fotografen. Wir waren die ersten Fotografen auf dem Roten Planeten. Als Steve Squyres mich bat, mich um die Panoramakameras der Rover zu kümmern, versprach ich ihm, nicht nur die persönliche Verantwortung dafür zu übernehmen, dass die Kameras großartige Fotos vom Mars machen würden, sondern auch für die Qualität und die Farbe jeder Aufnahme, die wir an die Öffentlichkeit geben würden. Die besten Ergebnisse sehen Sie auf diesen Seiten veröffentlicht. Jede einzelne der Panoramaaufnahmen hier und auf unserer Rover-Website hat den Weg vom Mars zur Erde und dann durch mein Notebook genommen (manchmal zur Frustration meiner Kollegen), bevor sie verschickt oder gedruckt wurde. Bei mehr als Panoramaaufnahmen war das, na ja, schon ein bisschen Arbeit. Aber es war eine sehr erfüllende Aufgabe, und ich bin stolz darauf, eine unmittelbare Vorstellung davon vermitteln zu können, wie es sein muss, auf dem Mars zu stehen. Natürlich bedurfte es viel technischer und Computerarbeit, um diese Bilder aufzunehmen und herzustellen. Ich hatte das Glück, dass mir viele unglaublich talentierte und kreative Leute aus

4 unserem Team dabei geholfen haben. Aber die künstlerischen, ästhetischen fotografischen Aspekte bei diesen Bilder sind mein Werk. Bei diesem Projekt ist das Verhältnis zur Wirklichkeit, das jedes Kunstwerk in sich tragen muss, besonders seltsam. Es handelt sich nicht um abstrakte Kunst, aber es ist auch nicht wirklich ein Abbild einer Realität, die irgendein menschliches Wesen bisher erlebt hat. Auch auf diesen Teil meiner Arbeit bin ich stolz. Und wenn es in künstlerischer Hinsicht oder in der realistischen Darstellungsweise irgendeinen Mangel gibt, so ist dies meine Schuld und nicht die der NASA. Mein Ziel bei diesem Buch ist es, die Schönheit, Verlassenheit, Großartigkeit und manchmal einfach offensichtliche Fremdheit des Mars, die uns durch die Kameras der Rover enthüllt wurden, zu vermitteln. Aus der unglaublichen Fülle an Fotografien habe ich etwa 150 ausgewählt. Sie sind repräsentativ für die verschiedenen Phasen der Reisen der Rover und für die wissenschaftlichen Erfolge (oder gelegentlich auch Enttäuschungen) auf ihrem Weg. Daneben gibt es auch einige Bilder über die Geschichte und die Geschichten hinter der Mission und den Bildern. Manche der Panoramaaufnahmen sind riesige digitale Bildprodukte mehr als Pixel breit. Die Drucke mögen atemberaubend sein, aber es dauert ganz schön lang, sie in einen Computer zu laden und zu zoomen und zu zoomen und zu zoomen, um die höchstmögliche Qualität und Auflösung zu erreichen. Die Farbe der meisten Fotos ist so abgeglichen, dass sie möglichst der Wirklichkeit entspricht, denn schließlich sollen die Bilder ja den Eindruck erwecken, Sie stünden selbst auf dem Mars und blickten über die Landschaft. Aber es bleibt eine Näherung, da die Farbfilter der Panoramakameras auf Farben nicht genauso reagieren wie ein menschliches Auge. Und die Farben sind bearbeitet, denn manchmal dauerte es mehrere Tage, die Einzelbilder eines Panoramas aufzunehmen. In dieser Zeit konnte sich die Beleuchtung oder der Dunst in der Atmosphäre verändern, und wir mussten diese Unterschiede oft verwischen, vor allem, um hässliche Brüche im Himmel zu vermeiden. Nach der Bearbeitung hat man nun den Eindruck, die Szene mit einem Blick zu erfassen. Die wichtigste Optimierung, die wir vorgenommen haben, ist die Nachbearbeitung der Farben, und unsere Ergebnisse dürften dem ziemlich nahe kommen, was ein Mensch sähe, der entsprechend angezogen dort oben stehen würde. Manche Bilder sind so grell, in falschen Farben, als hätte Andy Warhol sie gemalt. Das liegt teilweise daran, dass es keine bessere Möglichkeit gab, die Ergebnisse mit dem Infrarot-Farbfilter darzustellen. Dieser Filter diente dazu, bestimmte Farben oder Eigenschaften der Felsen und Böden zu betonen. Manchmal fand ich aber auch einfach, die Bilder sähen so besser aus. So werden Sie zum Beispiel dreißig kleinere Bilder sehen, die geologische Phänomene beleuchten, etwa die Blueberries, die auch auf dem Umschlag abgebildet sind. Diese kleinen Edelsteine enthalten Hämatit, ein Hinweis dafür, dass es einst Wasser auf der Oberfläche des Planeten gegeben hat; ohne Infrarotfilter wären sie nicht so gut zu erkennen gewesen. In dem ganzen Buch Postkarten vom Mars habe ich mich an wissenschaftliche Konventionen gehalten und metrische Maßeinheiten verwendet, denn in der Raumfahrtforschung hat es heutzutage einen schlechten Ruf, angelsächsische und metrische Maßeinheiten zu mischen. Postkarten : Dieses Wort scheint mir heute ein wenig zu unbedeutend im Vergleich zu dem, was die Fotografien für mich bedeuten, aber so bezeichneten wir sie, als wir sie aufgenommen haben und sie vom Mars zurückkamen. Ich kann sie jetzt nicht mehr anders nennen. Das Team zu führen, das diese Aufnahmen gemacht hat, ist die Leistung in meinem Leben, auf die ich besonders stolz bin. Mit ihnen für dieses Buch weiterzuarbeiten, machte mir klar, was die Menschheit bei ihren Reisen zu anderen Planeten leisten kann. Ich teile diese Aufnahmen mit Ihnen und hoffe, dass uns noch viele weitere solche Bilder erreichen werden.

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6 Teil 2: Mit Spirit im Gusev Crater Man landet nicht jeden Tag auf dem Mars. Im Gegenteil: Vor den Rovern waren in den letzten 40 Jahren nur drei der zehn Versuche der NASA und der Russen, auf dem Mars zu landen, erfolgreich verlaufen. Jahre von Stress und Angst, in denen wir die Fahrzeuge gebaut, getestet, ihre Probleme gelöst, sie gestartet und auf ihre lange interplanetare Reise gebracht hatten, verdichteten sich, um mit den Worten eines NASA-Vertreters zu sprechen, zu sechs Minuten Höllenqualen, als sie in die Marsatmosphäre eintauchten und sich auf die Landung vorbereiteten. Cruising Fahrt zum Mars Die Starts von Spirit und Opportunity verliefen problemlos, dank der Erfahrung und der Fachkenntnis der Deltaraketen-Mannschaft der U.S. Air Force und Boeing und den Mitarbeitern des Kennedy Space Center und des JPL. Abgesehen von kleineren Kurs- und Lagekorrekturen auf dem Weg und dem Test einiger Instrumente ist die Reise zum Mars normalerweise eine ruhige und entspannte Zeit für das Raumschiff. Zwischen Start und Landung kontrollierten Isaac Newton und sein berühmtes physikalisches Gesetz die Mission. Unten auf der Erde war es aber alles andere als ruhig und entspannend. Wir mühten uns ab, die Software zu vollenden. Manchmal wurstelten wir uns durch zermürbende Echtzeitsimulationen der Mission, die entworfen worden waren, um herauszufinden, an welchem Punkt Menschen, Hardware oder Software zusammenbrechen. Wir wollten so viele Fehler wie möglich während des Fluges finden, damit wir nicht zu viele entdecken müssten, wenn wir erst einmal auf dem Mars gelandet waren. Aber auch auf dem Raumschiff liefen die Dinge nicht ganz so ruhig und entspannend. Beim Flug durch den interplanetaren Raum wurden die Rover von hochenergetischen Partikeln aus einer der stärksten jemals beobachteten Sonneneruptionen bombardiert. Dieser bemerkenswerte Energieausbruch der Sonne erzeugte auf der ganzen Welt nachts wunderschöne Nordlichter (sogar im Hinterland von New York, das normalerweise zu weit südlich für Nordlichter liegt). Aber er war auch eine potenzielle Gefahr für die Rover. Hochenergetische Partikel können die empfindliche Elektronik wie Detektoren oder Speicherchips zerstören. Das ist auch der Grund, warum manche Stromversorgungs- und Kommunikationseinrichtungen auf der Erde und in Satelliten im Erdorbit nach starken Sonneneruptionen beschädigt werden. Natürlich hatten wir eine Unzahl solcher elektronischen Bauteile in beiden Raumschiffen. Wir überwachten den Zustand der Rover sorgfältiger und öfter, vor allem nachdem die stärksten Sonnenwindstürme vorübergezogen waren. Tests zeigten, dass wir eine Menge dieses Teilchenbeschusses abbekommen hatten, aber nichts war kaputt gegangen. Es gab da aber einen Bereich des Computerspeichers, der nicht überprüft werden konnte, und gerade das war ein sehr kritischer Part für die Landung. Deshalb installierten die Ingenieure die Software in diesem Teil des Speichers im Laufe des letzten Abschnitts der Reise neu, nur für den Fall, dass etwas schiefgelaufen war. Spirit und Opportunity auf dem Mars zu landen war nicht einfach. Jedes Raumschiff kommt mit einer Geschwindigkeit vom mehr als fünf Kilometern pro Sekunde (mehr als Kilometer pro Stunde) aus dem interplanetarischen Raum an. Es muss in einem ganz bestimmten kritischen Winkel in die Atmosphäre eintreten, damit die Luft es abbremsen kann, ohne es gleich verglühen zu lassen. Dann müssen Sprengbolzen gezündet werden, Fallschirme und Airbags sollen sich entfalten Der Gusev Crater und die Lande-Ellipse für Spirit auf einem eingefärbten Infrarotbild des Kraters; aufgenommen von THEMIS des Mars Odyssey- Orbiters. (nasa/jpl/asu/j. bell) 37

7 Von links nach rechts Aufnahme der Landestelle von Spirit im Gusev Crater. Aufgenommen von der Kamera des Mars Global Surveyor-Orbiters. Der Rover kann leicht vom Orbit aus erkannt werden, indem man seine Spur in Richtung (200 M = 322,52 km) des Bonneville Crater verfolgt. (nasa/jpl/msss) Blick auf die Landestelle von Spirit im Gusev Crater vom Orbit aus. Man sieht auch die Columbia Hills in der Nähe. (nasa/jpl/cornell) und andere computergesteuerte Prozeduren funktionieren. Mit all diesen Dingen waren die wenigen wichtigsten Momente der ganzen Mission vollgestopft. Wenn alles gut ging, sollte jeder Rover weniger als eine Stunde nach dem ersten Kontakt mit der oberen Atmosphäre sicher auf dem Boden und aus seiner Schutzhülle heraus sein. Es gab Tausende von Dingen, die schief laufen konnten, doch das System war in unzähligen Simulationen und echten Airbag-Abwürfen getestet worden. Die Ingenieure fühlten sich so zuversichtlich, wie sie nur sein konnten, denn sie hatten alles getestet und so viele Zusatzsicherungen eingebaut, wie es die Zeit und die finanziellen Mittel zuließen. Das Landesystem war wirklich so robust wie möglich, doch man sollte bedenken, dass die einzigen echten Tests bei den Landungen im Januar 2004 auf dem Mars stattfanden. Deshalb konnte sich niemand wirklich gut dabei fühlen. Wie schon Mars Pathfinder wurden Spirit und Opportunity in einem vierflächigen Landegerät zum Mars getragen, das sich nach der Landung wie ein Blütenblatt entfaltete. Anders als bei Pathfinder trugen diese Landegeräte keine Kameras, Stromversorgungen oder Kommunikationseinrichtungen mit sich. Sie waren nur einfache Paletten mit einem Rover darauf. Nach dem Aufschlag, der Landung und der Entfaltung sitzt jedes Landegerät mit seinem Rover auf einem Haufen zusammengefallener Airbags. Das Ganze liegt wiederum auf Felsen oder Dünen, die vielleicht alles kippen. Die aufregende Sache war dann, dass wir dem Rover befehlen mussten, sich vom Landegerät zu lösen und irgendwo hinab zum Boden zu fahren. Wir wussten nicht genau, wo wir hinunterfahren würden, denn das hing von den Hindernissen ab, die um uns herum lagen. Wir wussten auch nicht genau, wie 38

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10 Von links nach rechts Computersimulation, die zeigt, wie sich der Rover nach der Landung entfaltet. (nasa/jpl/maas digital) Folgende Doppelseite Spirits erste Postkarte nach Hause von der Landestelle im Gusev Crater, aufgenommen am zweiten Marstag. (nasa/jpl/cornell) 41

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13 44 weit wir den Rover vom Landegerät herunterfallen lassen mussten, es hing davon ab, wie gut die Airbags zusammengefallen waren und ob das Landegerät gekippt war oder nicht. Wir wussten nicht genau, wie lange es dauern würde, bis wir vom Landegerät herunterkämen. Es würde ein vorsichtiger, systematischer Vorgang aus Echtzeitentscheidungen über Losfahren und Stehenbleiben unter den Flugingenieuren auf der Erde sein. In manchen Szenarien hätte es vier oder fünf Marstage (Sol) gedauert, bis wir den Rover von dem Landegerät bekommen hatten, es hätte aber auch sechs oder sieben Marstage oder sogar länger dauern können. Wir wussten aber, dass wir einen Teil dieser Zeit nutzen konnten, um uns umzuschauen und einige Bilder des Panoramas aufzunehmen, um ein Gefühl für den Ort zu bekommen, bevor wir uns auf den Weg machten. Doch die Mission konnte nicht losgehen, bevor wir diese sechs Räder im Dreck hatten. Spirit landete am 4. Januar Manche waren schon im Voraus optimistisch, andere liefen herum und murmelten zu sich selber Dinge wie nur noch ein weiterer Test oder Ich hoffe, die Notfallsysteme funktionieren. Ich teilte den Fatalismus der meisten Ingenieure wir hatten alles getan, was uns Zeit, Geld und Technik möglich gemacht hatten, um den Erfolg zu garantieren. Jetzt lag es wirklich an Spirit und dem Mars. Einige hundert Millionen Kilometer weit weg führte ein Computer eine Abfolge von Befehlen aus, die das Team ein Jahr zuvor programmiert und getestet hatte. Zur Zeit der Landung dauerte es fast zehn Minuten, bis Funksignale mit Lichtgeschwindigkeit vom Mars zur Erde kamen. Alles war also längst vorbei, bevor wir überhaupt wussten, was passiert war. Fatalismus war wirklich angemessen. Wir sahen zu und gingen hin und her und warteten. Das ganze Raumschiff fiel auf den Boden und hüpfte herum wie ein Wasserball. Der erste Aufschlag erfolgte mit 25 Metern pro Sekunde (90 Kilometer pro Stunde), und der Rover traf noch mindestens ein Dutzend Mal auf, bevor er letztlich zur Ruhe kam. Die Airbags fielen zusammen, und die Blütenblätter des Landegerätes öffneten sich, um den Rover im Inneren freizugeben. Dann entfaltete der Rover seine Solarzellenflächen, streckte seinen Mast aus und sah sich zum ersten Mal um.

14 Wir sahen das alles nicht in Bildern, sondern nur durch einfache Messkurven und Zahlenkolonnen auf unseren Monitoren. Es ähnelte den immer gleich bleibenden Bildern, die die Mitarbeiter im Mission Control Center in Houston vor sich sehen, wenn sie die Astronauten im Weltraum überwachen. Natürlich war niemand auf dem Mars, um Zeuge bei dieser außerordentlichen Reihe von Vorgängen zu sein. Ich musste mir vorstellen, was wohl ein potenzieller Marsbewohner auf einem Nachmittagsspaziergang gedacht hätte, wenn er einen Feuerball durch die Luft fliegen sieht, der plötzlich direkt über seinem Kopf anhält und mit einem fast komisch wirkenden Hüpf, Hüpf, Roll schließlich auf den Boden kracht. Dass es ein Besuch vom Blauen Planeten ist, wäre an seiner Stelle nicht meine erste Idee gewesen. Als der Rover daheim anrief, um uns zu sagen, dass er überlebt hatte, fing ich einen vielsagenden Blick von Rob Manning auf, einem der JPL-Rover-Ingenieure, der die Landung koordiniert hatte. Wir haben unseren Teil erledigt, sagte dieser Blick, jetzt sollen die Wissenschaftler weitermachen. Hatten die Kameras unbeschädigt überlebt? Zum ersten Mal fühlte ich, wie die ganze Last des Projekts auf meine Schultern und die meiner Kollegen herabkam. Jetzt ging ich hin und her und murmelte Dinge über Linsenabdeckklappen und Lichtverhältnisse, hatte ein heftiges Verlangen nach Kaffee und überlegte mir, ob wir wirklich bereit waren. Das gleiche Magendrücken, das ich vor sieben Monaten beim Start gefühlt hatte, war wieder da. Entweder sähen wir in den nächsten Stunden das erste Bild und andere Daten vom Rover, oder wir müssten eine quälende Untersuchung beginnen, um herauszufinden, was nicht stimmte. Das Erfolg-der-Mission-Panorama von Spirit, Marstage 3 5. (nasa/jpl/cornell) Fotos durch das All Fotos durch das Weltall zu verschicken ist eine äußerst komplizierte Angelegenheit. Es gibt eine kleine Raumschiffflotte, die im Sonnensystem unterwegs ist, und die NASA bleibt mithilfe einer 45

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16 Spirits Postkarte vom Marstag 9: Blick über Sleepy Hollow und die Aufprallmarken, die das Landegerät zurückgelassen hat. (nasa/jpl/cornell) Folgende Doppelseite Eine wunderschöne Postkarte von Spirit, aufgenommen am Marstag 5. (nasa/jpl/cornell/don davis) 47

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19 50 Reihe von großen Radioteleskopen, die über die ganze Welt verteilt sind, mit ihr in Kontakt. Es gibt Außenstellen in Goldstone, Kalifornien, in Madrid und im australischen Canberra. Es ist das Deep Space Network, DSN (dt. Netzwerk für den fernen Weltraum). Es ist 24 Stunden am Tag, sieben Tage die Woche in Betrieb und kommuniziert in zwei Richtungen mit der Flotte. Die Zeit für das DSN ist kostbar und musste genau ausgehandelt werden. Das gilt vor allem für die empfindlichsten Radioteleskope mit 70 Metern Durchmesser, da es so viele Raumschiffe gibt, die immer auf Befehle warten und überwacht werden müssen. Manche von ihnen müssen bei kritischen Manövern, Vorbeiflügen oder Landungen sogar in ständigem Kontakt mit der Erde bleiben. Normalerweise nimmt ein Raumschiff Fotos und andere Daten auf und wandelt sie dann in Funksignale um. Dann übermittelt es diese schwachen Signale zur Erde, wo sie empfangen und von den DSN-Antennen zurückverwandelt werden können. Auch die Rover können auf diese Weise direkt mit der Erde in Kontakt treten, jedoch mit zwei wichtigen Einschränkungen. Erstens muss die Erde in Sichtverbindung zu den Übertragungsantennen des Rovers liegen. Das ist aber nicht immer der Fall, denn der Mars dreht sich, und die Erde geht während des 24 Stunden und 39 Minuten dauernden Marstages nur für ungefähr zwölf Stunden auf. Deshalb ist eine direkte Kommunikation mit der Erde den halben Marstag lang nicht möglich. Zweitens verbraucht diese direkte Art der Verbindung sehr viel Energie. Der Rover muss so starke Signale zur Erde senden wie möglich, denn das Signal wird auf dem Weg schwächer und muss trotzdem stark genug bleiben, um von den DSN- Antennen empfangen werden zu können. Wenn der Rover aber Energie für die Übertragung von Signalen verbraucht, hat er nicht mehr genug zum Fahren, Fotos machen und für andere Operationen. Wie alles andere muss also die Zeit für die Kommunikation sehr sorgfältig geplant werden.

20 Von links nach rechts Eine bewegend emotionale Postkarte des Landegeräts von Spirit im Gusev Crater. (nasa/jpl/cornell) Wir fahren schließlich vom Landegerät weg; Marstag 39. (nasa/jpl/cornell) Folgende Doppelseiten Panorama mit Blick auf das Tennessee Valley, jenseits von Husband Hill, Spirit am Marstag 510, (nasa/jpl/cornell) Das Everest-Panorama von Spirit, aufgenommen von der Spitze des Husband Hill aus an den Marstagen Die Marssonnenuhr staubig, aber immer noch funktionsfähig wird auf der hinteren Solarzellenfläche des Rovers sichtbar. (nasa/jpl/cornell) Spirit nahm dieses 360-Grad-Falschfarben- Panorama zur Mineralienanalyse mit dem Namen Seminole-Panorama an den Marstagen auf, während er am südlichen Abhang von Husband Hill hinunterfuhr. (nasa/jpl/cornell) Die ganze Zeit an diesem Abend des 4. Januars 2004, an dem Spirit in die Atmosphäre eintrat, abstieg und landete, war das Raumschiff ständig in der Sichtlinie der Erde, deshalb konnten wir die Telemetriedaten über die direkte Funkverbindung empfangen und wussten, dass alles gut lief. Doch kurz nach der Landung und noch bevor sich das Landegerät entfaltet hatte, ging die Erde am Marshorizont unter. Dadurch wurde es unmöglich, das Fahrzeug über eine direkte Verbindung zu untersuchen und Bilder oder andere Daten auf der Erde zu empfangen. Um zu verhindern, dass solch ein Funkloch entsteht, versuchte das Team ein gewagtes Experiment. Der Orbiter Mars Odyssey erforscht seit 2002 in einer Höhe von 400 Kilometern den Mars. Es war bekannt, dass er genau zu der Zeit, nachdem der Rover sich entfaltet und sein erstes Bild gemacht hatte, über die Landestelle fliegen und zehn Minuten lang über dem Horizont stehen würde. Der Rover war schon vorher so programmiert worden, dass er wusste, wann Odyssey über ihn hinwegfliegen würde. Zu dieser Zeit sollte er seine Bilder und Daten direkt zum Orbiter schicken statt zur Erde. Odyssey besaß einen sehr intelligent und vorausschauend entworfenen Empfänger für genau solche Gelegenheiten. Wenn Odyssey derartige Daten empfing, würde er die Bilder und andere Informationen an die Erde weiterleiten, sodass sie von dem DSN empfangen werden konnten. Im Wesentlichen war das der erste Versuch, über ein Satellitentelefon von einem anderen Planeten Kontakt aufzunehmen, und es war ein wichtiger erster Schritt bei den Plänen der NASA, vor Ort vorhandene Ressourcen, wie zum Beispiel Orbiter, als Teil einer Kommunikationsinfrastruktur für den Mars zu nutzen. Wenn das Experiment funktionierte, würde es für die Mission zwei bedeutende Vorteile mit sich bringen. Erstens könnten wir, im Vergleich zur direkten Kommunikation, die zwei- oder dreifache Datenmenge zur Erde schicken, denn wir blieben mit dem Rover selbst dann noch in Verbin- 51

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