Der Umgang mit Murphy's Gesetz auf dem Mars

Ein NASA Report legt die Risiken der Erforschung des Mars dar und prüft wie man sie vermindern kann.

Dies ist er: Der Augenblick der Wahrheit.

Die Tür des Raumschiffs ist gerade hinter Ihnen ins Schloss gefallen, schließt Sie und die anderen Astronauten in der kleinen Kabine ein, die für das nächste halbe Jahr, während der Reise durch den interplanetarischen Raum, Ihr Zuhause sein wird  -- am Ende dieser Reise werden Sie der erste Mensch sein, der einen Fuß auf den Mars setzt.

Während Sie den Countdown in Ihren Ohren widerhallen hören und als Sie die Booster unter sich spüren, fragen Sie sich ... Sind wir bereit?

Nach Murphy's Gesetz wird alles was schief gehen kann auch schief gehen und es ist anzunehmen, dass dies auch für den Mars gilt. Also, wenn die Dinge auf dem Mars schief laufen, sind wir dann bereit dafür? Was müssen wir über den Mars wissen bevor wir Menschen dorthin schicken?

Dies ist die Frage, die NASA's Mars Exploration Program Analysis Group (MEPAG in Kurzform) in ihrem Report vom 2. Juni 2005 nachgeht und der den langen Titel An Analysis of the Precursor Measurements of Mars Needed to Reduce the Risk of the First Human Mission to Mars hat.

Das Herz von MEPAG's Juni Report it eine ganzseitige Tabelle auf Seite 11, die 20 Risiken auflistet, "von denen jedes eine Mission zerstören könnte," sagt David Beaty, wissenschaftlicher Leiter des Mars Programms am Jet Propulsion Laboratory und leitender Autor des Reports.

Ganz oben unter diesen Risiken:

Mars-Staub -- seine Korrosivität, seine Sandigkeit, sein Einfluss auf elektrische Systeme wie Computerplatinen; mögliche "zurückschlagende biologische Risiken" -- Organismen, gefährlich für die Astronauten oder wenn sie auf die Erde gebracht würden; die Dynamic der Marsatmosphäre, einschließlich Staubstürmen, die vielleicht Landung und Start beeinflussen; potenzielle Wasserquellen, äußerst wichtig wenn die ersten Astronauten länger als einen Monat bleiben müssten.

Die Gruppe hat sich gefragt, "was müssen wir durch Aufklärungsmissionen zum Mars lernen um jedes dieser Risiken zu reduzieren? Und um wie viel würden diese Informationen das Risiko mindern [also, wenn Techniker ein Raumschiff anders bauen könnten um die Astronauten zu schützen]?"

Aus dem MEPAG Report geht klar hervor, dass "Mars-Staub ein #1 Risiko ist," sagt Jim Garvin, NASA Chef-Wissenschaftler am Goddard Space Flight Center. "Wir müssen den Staub verstehen um Energieversorgungen, Raumanzüge und Filtersysteme entwerfen zu können. Wir müssen ihn entschärfen, ihn draußen halten, herausfinden wie man mit ihm leben kann."

Ausgehend von MEPAG ist eine Mission, die Marsboden und Staub sammelt und zur Erde zurück bringt, äußerst wichtig.

"Die meisten Wissenschaftler glauben, dass es nicht möglich ist biologische Risiken zu bewerten, ohne eine Probe," bemerkt Beaty. Zusätzlich könnte eine Probe die Kontroversen bezüglich der Sandigkeit oder der chemischen Giftigkeit des Marsbodens klären. Auch wenn sich Mondstaub als ein großes Problem für die Apollo Astronauten herausgestellt hat, "ist Mondstaub nicht gleich dem Marsstaub," warnt Garvin. Wissenschaftler und Techniker müssen einfach echten Mars-Schmutz in die Hände bekommen.  Die Wichtigkeit einer Probe von nur 1 Kilogramm "sollte nicht unterschätzt werden", sowohl aus wissenschaftlicher als auch aus technischer Sicht, fügt Beatyhinzu.

Der MEPAG Report maß Messungen, durchgeführt mit Sonden an Fallschirmen und Ballons, die in der Marsatmosphäre abgesetzt werden, eine wichtige Bedeutung zu. "Wir könnten die Windgeschwindigkeiten auf dem Mars in verschiedenen Höhen beobachten, was unerlässlich ist für beides, Zielgenauigkeit bei der Landung und um die richtige Umlaufbahn zu erreichen wenn eine Mission wieder aufbricht," sagt Beaty.

Und dann ist da das Wasser: MEPAG gibt automatisierten Missionen eine hohe Priorität, die endgültig Wasser finden könnten, entweder eingelagert in wasserhaltigen Mineralien oder als Wasser-Eis. Zwei Versionen einer ersten bemannten Expedition werden in Erwägung gezogen: ein kurzer Aufenthalt von etwa einem Monat und ein langer Besuch von etwa 1,5 Jahren.  Während eine kurze Mission vielleicht in der Lage ist die benötigten Wasservorräte mitzunehmen -- aufbauend auf geschlossene Lebenserhaltungssysteme um Abwasser zu recyceln -- müsste eine längere Mission frisches Wasser gewinnen und atembaren Sauerstoff aus dem Eis des Marsbodens herstellen. 

MEPAG selber ist etwas Neues.

"Die NASA definiert neu wie sie formell Ratschläge erarbeitet," erklärt Garvin. Bis vor einigen Jahren hat sich die NASA entweder auf formelle Empfehlungen der Akademie der Wissenschaften verlassen oder ad hoc Arbeitsgruppen gebildet. Beide "wurden still" nachdem ein Bericht erstellt wurde, weshalb kein Mechanismus existierte wie solche Empfehlungen in konkrete Spezifikationen für den Entwurf von Hardware, wissenschaftliche Experimente und Messungen umgesetzt werden konnten. 

Demgegenüber ist MEPAG eine ständige Einrichtung für Wissenschaftler und Techniker, die eher arbeitet wie das frühere U.S. Congressional Office of Technology Assessment. Ihr einziges Ziel ist es herauszufinden wie sich die Bilder des Ganzen in spezifische Konstruktionen für die Forschung übersetzen lassen. 

"Es hat so gut funktioniert, dass wir daran arbeiten dass MEPAG Modell zu nutzen um ähnliche Gruppen zu bilden, die der Analyse von Missionen zum Mond, der Venus und den äußeren Planeten gewidmet sind," sagt Garvin.  

Sind wir bereit? Fragen Sie MEPAG.

Quelle: Science@NASA