Der Mars – der Rote Planet – beflügelte schon immer die Fantasie der Menschheit. Diese Vorstellungen wurden sogar noch durch „grüne Männchen“ oder die Funde spektakulärer Formationen auf dem Planeten verstärkt. Nicht nur seine auffallende rötliche Farbe, sondern auch die direkte Nachbarschaft zur Erde verband ihn immer mit Kriegsgöttern oder Kriegen. Seine Farbe stand in erster Linie für Bedrohung, Feuer und Blut und wurde mit Macht und Aggression verbunden. Über viele Jahrhunderte blieb das Bild des schrecklichsten aller Planeten bestehen. Selbst die Forschung, die etwa um 1600 mit Johannes Kepler begann, konnte an dieser Vorstellung nichts ändern. Im Jahr 1659 entstand durch den Holländer Christiaan Huygens die erste Marskarte. Allerdings bestand weiter die Vermutung, dass Leben auf dem Mars existiert.

Immerhin ist der Mars von allen Planeten des Sonnensystems der Erde am ähnlichsten. Zudem ist er in einem Teleskop sichtbar und ermöglicht sogar den unmittelbaren Blick auf seine rote Oberfläche. Schon vor langer Zeit stellten Astronomen fest, dass sich auf der Marsoberfläche helle und dunkle Flecken befinden, die zudem durch die weiß aussehenden Polarkappen ergänzt werden. Diese wurden schon seit Beginn der Forschung als Kappen aus Eis gedeutet. Daneben rotiert der Mars sogar mit seinen 24 Stunden und 37 Minuten fast genauso schnell wie die Erde. Er besitzt eine ähnliche Achsenneigung und verfügt sogar über Jahreszeiten.

Planet unseres Sonnensystems

Der Mars ist ein Gesteinsplanet, der mit Phobos („Furcht“) und Deimos („Schrecken“) sogar zwei Monde besitzt. Bei den Marstrabanten handelt es sich um Asteroiden, die durch ein Gravitationsfeld vom Roten Planeten eingefangen wurden. Die Formen beider Monde sind nicht etwa gleichmäßig rund, sondern erinnern durch ihr Aussehen eher an Felsbrocken. Die Entdeckung erfolgte 1877 durch den Astronomen Asaph Hall. Der Mond Phobos ist etwa 27 und Deimos etwa 15 Kilometer groß. In der Umlaufbahn des Mars befinden sich weiterhin vier Asteroiden, die dem Roten Planeten vorauseilen oder ihm nachfolgen. Diese Asteroiden werden als „Trojaner“ bezeichnet.

Der Mars ist der vierte Planet des Sonnensystems und gleichzeitig Nachbarplanet der Erde. Er liegt etwa 200 Millionen Kilometer von der Erde entfernt.

Aufbau des Mars

Der Rote Planet gliedert sich wahrscheinlich in eine Kruste bestehend aus Silikatmineralen, einen Mantel, der ebenfalls aus Silikaten besteht sowie einen Kern aus Eisen. Die Kruste ist etwa 85 Kilometer dick, welcher sich in einer Tiefe von etwa 1.700 Kilometern der Marskern anschließt. Der Mars ist somit fast mit dem geologischen Aufbau der Erde vergleichbar.

Seit Beobachtungen durch Teleskope möglich waren, entstand zunächst das Bild eines lebensfreundlichen Planeten. Ende des neunzehnten Jahrhunderts gingen die damaligen Astronomen sogar davon aus, dass der Planet über Leben verfügt. Dunkle Gebiete hielt man für Wasser und Veränderungen auf der Oberfläche wurden auf den Wuchs von Pflanzen zurückgeführt, der sich im Laufe der Jahreszeiten ändert. Einige Forscher meinten sogar, dunkle Linien zu erkennen, die künstliche Kanäle einer auf dem Mars bestehenden Zivilisation seien.

Eigenschaften des Mars

Die Marsatmosphäre ist mit einem Druck von maximal 6,36 mbar sehr dünn. Sie besteht zu 95,3 Prozent aus Kohlendioxid, zu 2,7 Prozent aus Stickstoff und zu 1,6 Prozent aus Argon. Sauerstoff macht nur etwa 0,13 Prozent aus. Daneben gibt es noch geringe Spuren von Edelgasen und Methan. Obwohl der rote Planet nur einen geringen atmosphärischen Druck hat, kann es dort heftige Stürme geben. Regelmäßig finden Staubstürme statt und wirbeln den Staub, bestehend aus rotem Eisenoxid, mehrere Kilometer in die Atmosphäre. Zudem gibt es sogar Wolken am Himmel, bei denen es sich jedoch nur um dünne Schleierwölkchen handelt, die weder Regen noch Schnee bringen.

Die Oberfläche besteht aus weiten Ebenen aus Gestein, unzähligen Kratern, Tälern und Canyons. Ein berühmter Krater ist der sogenannte „Smile“. Der „Olympus Mons“ ist ein vulkanischer Krater mit 26 Kilometern Höhe.

Die Pole sind vereist. Allerdings bestehen diese, im Gegensatz zur Erde, nicht aus Wasser, sondern aus gefrorenem CO2, einschließlich eines sehr geringen Anteils an Wassereis. Aufnahmen ergaben, dass große Eisflächen in den Sommern teilweise abschmelzen, wodurch sich Wasserdampf und Wolken bilden. Im Winter friert das CO2 erneut ein. Berechnungen ergaben, dass der Nordpol des Mars einen Durchmesser von etwa 1.000 Kilometern hat, während der Mars-Südpol mit einem geschätzten Durchmesser von 350 Kilometern über weniger Fläche verfügt. Forscher schätzen die Dicke der Eisschicht auf etwa fünf Kilometer.

Einige Krater, die sich in der Nähe der Pole befinden, sind manchmal mit Eis gefüllt. Teilweise wechseln sich sogar Eisflächen mit Geröll ab. Forscher vermuten unter der Marsoberfläche ebenfalls große Eisvorkommen.

Die Oberfläche ist von unzähligen Gräben und Rillen übersät. Südlich des Äquators befindet sich das größte Grabensystem des Sonnensystems, das „Valles Marineris“. Es umfasst etwa 4.000 Kilometer Länge, ist stellenweise bis zu sieben Kilometer tief und 700 Kilometer breit. Das „Valles Marineris“ entstand vermutlich durch Spannungen in der Kruste und ist ein tektonischer Bruch.

Der Mars besitzt die größten Vulkane des ganzen Sonnensystems. Hier befindet sich auch der „Alba Patera“, der mit einer Ausdehnung von mehr als 1.200 Kilometer der flächengrößte Vulkan ist.

Erste Bilder vom Mars

Erst im Jahr 1965 fanden Spekulationen, dass es Leben auf dem Roten Planeten geben könnte, ein Ende. Die amerikanische Raumsonde Mariner 4 schickte die ersten Bilder des Mars zur Erde. Diese zeigten ausschließlich einen kargen, trostlosen Planeten, auf dem keinerlei Spuren von Leben zu erkennen waren.

Marsmissionen

Zu Beginn der sechziger Jahre begann zwischen den Supermächten USA und der damaligen Sowjetunion der Wettlauf im Weltall. Beide Länder wollten sich dort gegenseitig übertrumpfen und ihre Überlegenheit demonstrieren. Dieses Wettrennen führte schließlich zur ersten Mondlandung im Jahr 1969 und weiteren Landungen in den Folgejahren. Auch der Mars wurde schon früh von beiden Supermächten erspäht. Allerdings bestand zu keinem Zeitpunkt die Absicht, bemannte Missionen durchzuführen. Vielmehr waren Satelliten geplant, die das Ziel hatten, eine Marslandung zu ermöglichen. Allerdings gestaltete sich die Erkundung des Roten Planeten als schwierig. Alle Raumsonden müssen zunächst über 100 Millionen Kilometer durch das Weltall zurücklegen, bis sie den Mars erreichen. Andere Sonden kamen erst gar nicht an. Entweder verglühten sie oder zerschellten auf dem Marsboden. USA und Sowjetunion brachten es zusammen auf fast 40 gestartete Versuche. Von den 19 gestarteten sowjetischen Unternehmen wurde nur ein einziges zu einem wirklichen Erfolg.

Es gab zahlreiche Missionen der NASA, zu denen die Viking-Sonden (1976 – 1982), der „Pathfinder“ (1997) und die Marsrover „Spirit“, „Opportunity“, „Phonix“ und „Curiosity“ zählten. Die erste erfolgreiche Landung auf dem Roten Planeten gelang 1976 durch eine der Viking-Sonden. Weitere Sonden landeten nicht direkt auf dem Planeten, sondern wurden in seine Umlaufbahn geschossen. Hierzu gehören der „Mars Global Surveyor“ und der „Mars Odyssey“. Auch die Europäische Raumfahrtbehörde ESA schickte mit dem „Mars Express“ im Jahr 2003 einen Satelliten in die Umlaufbahn des Nachbarplaneten der Erde.

Gegenwärtig wird der Mars von drei Sonden umrundet, die seine Oberfläche detailliert ausspähen.

Leben auf dem Mars

Forscher gehen davon aus, dass die Lebensbedingungen auf dem Roten Planeten nicht immer so waren wie heute. Es wird vermutet, dass Mars und Erde sogar eine ähnliche Entwicklungsgeschichte hinter sich haben. Diese wurden durch das Bestehen eines flüssigen Planetenkerns, einem großen Magnetfeld, zahlreichen Vulkanausbrüchen, Jahreszeiten, warmen und kalten Phasen und viel Wasser geprägt. Möglicherweise könnte es auf dem Mars sogar Meere gegeben haben. Die Rover „Spirit“ und „Oppourtunity“ fanden Indizien für eine Umwelt, die von Wasser geprägt wurde. Die Sonde „Phoenix“ entdeckte nur wenige Zentimeter unter der Oberfläche Wassereis. Auch der Roboter „Curiosity“ konnte Hinweise auf frühere Wasservorkommen entdecken. Es gelang ihm, Kieselsteine zu fotografieren, die von Wasser geformt wurden.

Bemannte Marsmission

Obwohl die meisten der bisherigen unbemannten Unternehmungen zum Mars mehr oder weniger scheiterten, blieb schon immer der Gedanke an eine bemannte Mission zum Roten Planeten. Allerdings wären die Risiken einer solchen Aktion sehr groß. Dennoch existieren sowohl bei der NASA als auch bei der ESA entsprechende Planspiele, bei denen als möglicher Starttermin für eine bemannte Mission zum Mars die Jahre ab 2030 genannt werden. Daneben ist ein direkter Abschuss einer Rakete von der Erde aus nur schwer möglich, weil eine solche Marsrakete sehr viel Fracht mitnehmen müsste. Zudem wäre eine enorme Schubkraft erforderlich, um überhaupt auf dem Roten Planeten anzukommen. Denkbar wäre jedoch, ein Mars-Raumschiff einschließlich Landevorrichtung, Marsstation, Rückkehrmodul, Sauerstoffversorgung, Treibstoff und einer wissenschaftlichen Ausrüstung in mehreren Etappen zur Internationalen Raumstation ISS zu transportieren und anschließend von dort aus zu starten.

Ein bemannter Flug zum Mars würde nach gegenwärtigem Stand etwa sechs bis acht Monate dauern. Eine Verkürzung wäre nur durch die Entwicklung neuer Antriebssysteme möglich. Hinzu kämen noch die Zeit des Aufenthalts auf dem Mars und die des Rückfluges. Eine bemannte Mission mit einem Kurzaufenthalt würde nach Berechnungen der NASA insgesamt etwa 505 Tage in Anspruch nehmen. Zumindest theoretisch wäre die Dauer einer Marsmission kein Problem, zumal Astronauten schon heute viele Monate auf der internationalen Raumstation ISS verbringen. Ein Raumschiff wäre jedoch für seine Besatzung sehr viel enger als eine Station. Hinzu käme die enorme Entfernung von etwa 370 Millionen Kilometern, was etwa dem tausendfachen der Entfernung zum Mond entspricht. Daneben müsste eine enorme Nutzlast mit transportiert werden. Während die Sonden der aktuellen Missionen etwa 100 bis 200 Kilogramm wiegen, würde eine bemannte Marsmission eine Nutzlast von bis zu 200 Tonnen ausmachen.

Besiedelung des Mars

Der Mars bietet, so wie er jetzt ist, keine Umwelt, die dort das Leben von Menschen ermöglicht. Forscher haben daher die Vision, eine Art „Terraforming“ zu betreiben. Sie wollen die Bedingungen, die auf dem Mars bestehen, so ändern, dass sie der Erde ähnlich werden. Hierdurch soll möglich werden, dass Menschen dort leben können. Problematisch wird jedoch die extreme Kälte von bis zu minus 137 Grad Celsius. Theoretiker haben die Vision, durch große Spiegel, die in die Umlaufbahn des Planeten gebracht werden, weiteres Sonnenlicht einzufangen und die Polkappen zum Schmelzen zu bringen. Auf diese Weise soll Wasser gewonnen werden. Allerdings müsste die Lufttemperatur derart stark erhöht werden, damit das Wasser überhaupt flüssig bleibt. Hinzu kommt, dass sich in der extrem dünnen Marsatmosphäre Wasser schnell verflüchtigt und im Weltraum verschwindet.

Die Marsluft besteht nur aus ganz wenig Stickstoff und noch weniger Sauerstoff. Sauerstoff ist jedoch für das Leben von Menschen notwendig. Forscher hoffen, den Mars mit Mikroben und Bakterien zu besiedeln, die sich zunächst in der unwirklichen Umgebung wohlfühlen. Diese Organismen würden die Umgebung durch ihre Abbauprodukte verändern, indem sich eine Art „Biofilm“ entwickeln. Anschließend könnten auf dem Mars Pflanzen angesiedelt werden, die Kohlendioxid verbrauchen und die Atmosphäre mit Sauerstoff anreichern. Allerdings können auch Pflanzen nicht ohne andere Lebewesen existieren. So werden Blüten auf der Erde durch Insekten bestäubt, was bedeutet, dass eine Vermehrung von Pflanzen ohne Insekten auf dem Mars nicht möglich wäre. Hinzu kommt ein fehlender Wasserkreislauf, der dafür sorgt, dass durch Regen regelmäßig Wasser für Pflanzen zur Verfügung steht. Auf der Erde sind solche Ökokreisläufe vorhanden. Die künstliche Herstellung auf dem Mars ist jedoch fraglich.

Durch den schwachen Luftdruck und die dünne Atmosphäre wäre das Leben von Menschen auf dem roten Planeten nicht möglich. Marsbewohner müssten entsprechende Anzüge tragen, da ansonsten das Blut sieden würde. Hinzu käme eine schädliche Weltraumstrahlung, die die Atmosphäre und das Erbgut von Lebewesen auf der Oberfläche schädigt. Theoretiker spielen mit dem Gedanken, Asteroiden gezielt auf den Mars zu lenken und diese abstürzen zu lassen. Bei Einschlägen erhöhe sich die Masse des Planeten und es entstehe eine Art Treibhauseffekt, der das Entstehen von Leben erleichtern könnte.

Kuriositäten

1976 fotografierte die NASA-Sonde „Viking 1 Orbiter“ bei ihrer Suche nach einem geeigneten Landeplatz eine auffällige Formation. Auf dem Bild erschien eine Struktur, die einem Gesicht ähnelte. Es existierte eine ovale Form ähnlich der eines Kopfes mit dunklen Stellen für Augen und Mund. Allerdings stellte sich heraus, dass es sich bei den schwarzen Punkten der Aufnahme um Fehler handelte, die bei der Übertragung der Daten auf die Erde entstanden. Tatsächlich war das Bild von einem Felsen, dessen Schatten einem menschlichen Gesicht ähnelte. 2007 wurde die gleiche Region nochmals fotografiert. Hier war von einem Gesicht nichts mehr zu sehen.

Daneben gibt es noch manch interessante Aufnahme zu bestaunen. So existieren Fotos von Gesteinsformationen, die einer Krabbe oder gar einer Pyramide ähnelen. Hobby-Marsianer spekulierten gleich wieder, dass es Leben auf dem Roten Planeten geben muss. Auch gibt es einen gekrümmten Marsfinger zu bestaunen, der erneut selbst ernannte Alienforscher inspirierte. Dann ist sogar noch eine Fotografie eines mutmaßlichen Marsmännchens vorhanden, das zwar nur wenige Zentimeter groß war, aber 2014 für großen Wirbel sorgte.