Fast drei Jahre, seit die NASA-Mission Dawn in Ceres eingetroffen ist, hat das Raumschiff keinen Treibstoff mehr. Ist es an der Zeit, darüber nachzudenken, eine weitere Mission auf den Zwergplaneten zu schicken?
Das 467 Millionen US-Dollar teure Dawn-Raumschiff startete 2007 mit dem Ziel, die beiden größten Objekte im Asteroidengürtel, Vesta und Ceres, zu untersuchen. Nachdem er den Asteroiden Vesta etwa ein Jahr lang aus der Umlaufbahn untersucht hatte, zog er weiter nach Ceres, dem kleinsten Zwergplaneten im Sonnensystem und dem größten Weltraumgestein, das im Asteroidengürtel umkreist.
Während der Umlaufbahn in Ceres entdeckte Dawn, dass der Zwergplanet Hunderte seltsamer Lichtblicke aufweist, viel Wassereis enthält und organische Moleküle (die Grundbausteine für das Leben) auf seiner Oberfläche hat. Am Ende der Mission blieben den Wissenschaftlern jedoch noch einige große Fragen zu Ceres und was es uns über die Möglichkeiten des Lebens jenseits der Erde lehren kann - Fragen, die mit einer anschließenden Reise an die Oberfläche beantwortet werden könnten. [Fotos: Asteroid Vesta und das Raumschiff Dawn der NASA]
"Ich denke, die Art von Fragen, die uns noch offen bleiben, erfordert wahrscheinlich, dass wir an die Oberfläche gehen, weil man aus dem Orbit nur so viel sagen kann", sagte Paul Schenk, ein teilnehmender Wissenschaftler für die Dawn-Mission im Universities Space Die Forschungsvereinigung am Lunar and Planetary Institute in Houston teilte Space.com mit.
Insbesondere sagte Schenk, er würde gerne eine Mission zur Erkundung des Occator Crater sehen, eines 92 Kilometer breiten Kraters, der den größten und hellsten Punkt von Ceres enthält. Wie die anderen hellen Flecken auf Ceres enthält der Occator Crater salzige Ablagerungen, die zurückblieben, als Salzwasser aus dem Untergrund aufgesprüht und dann an der Oberfläche gefroren wurde. Diese Entdeckung der Dawn-Mission ergab, dass das Innere von Ceres wärmer ist als bisher angenommen. Im Fall des Occator Crater war ein aktueller Aufprall wahrscheinlich die Quelle dieser Wärme, sagte Schenk.
Das am häufigsten vorkommende Mineral im Occator Crater ist Natriumcarbonat, das auch an Orten auf der Erde vorkommt, die hydrothermale Aktivität aufweisen - Orte wie der Yellowstone-Nationalpark, "an denen bestimmte Arten von Bakterien bekanntermaßen gedeihen", sagte Schenk. Er sagte jedoch, dass es "ziemlich unwahrscheinlich" sei, dass auf Ceres mikrobielles Leben existiert, da die durch Stöße erzeugte Wärme nicht lange genug anhält, damit sich das Leben entwickeln kann. "Der Aufprall erzeugt genug Wärme, um das Eis zu schmelzen und das Grundwasser zu erzeugen, das dann in einem zentralen Bereich zirkulieren kann", sagte er, "aber die Wärmezone zieht sich zusammen, bis das Wasser verschwindet und gefriert" im Laufe von Zehntausenden auf einige Millionen Jahre. Hier auf der Erde entstanden die frühesten Lebensformen 700 Millionen Jahre nach der Entstehung der Erde.
Unabhängig davon, ob Ceres in der Lage ist, Leben zu beherbergen - eine Möglichkeit, die Wissenschaftler zu diesem Zeitpunkt weder ausgeschlossen noch bestätigt haben -, könnten die auf dem Zwergplaneten beobachteten hydrothermalen Prozesse Wissenschaftlern helfen, ähnliche Prozesse auf anderen Körpern im Sonnensystem wie Jupiters Mond Europa zu verstehen oder Saturnmond Enceladus - zwei der Top-Kandidaten für ein mögliches Leben jenseits der Erde. Merkmale, die ausgetrockneten hydrothermalen Quellen auf dem Mars ähneln, könnten irgendwann in der Geschichte des Planeten Leben erhalten haben. Wie die Bakterien, die in hydrothermalen Tiefseequellen auf der Erde leben, brauchen Organismen, die auf anderen Welten in ähnlichen geologischen Merkmalen leben, kein Sonnenlicht, um zu überleben. Stattdessen würden sie auf geothermische Energie wie hydrothermale Entlüftungsöffnungen und Plattentektonik angewiesen sein.
Im Fall von Ceres scheint es die Quelle seiner geothermischen Energie zu sein, von anderen großen Weltraumgesteinen getroffen zu werden. "Hydrothermale Reaktionen mit dem Wasser bringen eindeutig Mineralien an die Oberfläche", sagte Schenk. "Um zu verstehen, wie dieser Prozess auf anderen Planeten, einschließlich des Mars, funktioniert, muss man zurückgehen und verstehen, dass Chemie und Physik - der physikalische Prozess dessen, was tatsächlich passiert, wie diese Materialien an die Oberfläche geliefert werden und welche Reaktionen stattfinden - stattfinden Es wird wichtig sein, hydrothermale Prozesse im gesamten Sonnensystem zu verstehen. Wir haben viele dieser Informationen hier auf der Erde, aber die Chemie der Erdkruste ist ganz anders als auf Ceres. "
Landung und Roving auf Ceres
Da der Occator Crater einige verlockende Hinweise auf die Bedingungen enthält, unter denen das Leben auf anderen Welten entstehen kann, hoffen die Wissenschaftler, einen Lander zu schicken, um Ceres 'faszinierendstes Merkmal weiter zu erforschen, sagte Schenk. Im Idealfall würde jede zukünftige Mission einen kleinen Rover beinhalten, wie er im September auf dem Asteroiden Ryugu gelandet ist.
"Es müsste in der Lage sein, einige Instrumente zu verwenden, die Ihnen einige diagnostische Informationen über die Zusammensetzung liefern können, damit es die Landung überleben kann, und es müsste wahrscheinlich in der Lage sein, sich zu bewegen, um zu dem spezifischen Ort von Interesse zu gelangen , weil man sicher landen muss, aber dann muss man in die Gegend gehen, die interessant ist, was kompliziert sein könnte ", sagte Schenk. (Zum Beispiel hatte Japans Hayabusa2-Mission in Ryugu Schwierigkeiten, einen sicheren Landeplatz auf der überraschend felsigen Oberfläche des Asteroiden zu finden.)
Während Dawn Ceres nur aus der Umlaufbahn untersuchen konnte und eine nächstgelegene Höhe von 35 km erreichte, konnte ein Raumschiff an der Oberfläche mehr über die Zusammensetzung des Zwergplaneten erfahren, indem es eine Probe schaufelte und sie in situ oder im Raumschiff selbst analysierte. Dawn verwendete Spektrometer, um zu bestimmen, welche Elemente sich auf der Oberfläche des Zwergplaneten befinden. Diese Messungen werden jedoch "von den spektral aktiven Materialien dominiert, die Absorptionsbanden bei bestimmten Wellenlängen aufweisen", und kohlenstoffhaltige Materialien zeigen sich bei diesen Messungen nicht gut , Sagte Schenk. "Kohlenstoffhaltige Materialien sind oft ziemlich langweilig, daher müssen wir wahrscheinlich an die Oberfläche gehen, um sie zu finden."
Wissenschaftler arbeiten bereits 2008 an vorläufigen Plänen für die nächste Mission in Ceres, oder sieben Jahre bevor Dawn als erstes Raumschiff den Zwergplaneten besuchen würde. Eine geplante Mission namens Ceres Polar Lander würde eine Orbiter-Lander-Kombination nach Ceres schicken und den Lander an seinem Nordpol fallen lassen, um nach Hinweisen über das Leben zu suchen. Die Mission würde die gleichen Soft-Landing-Techniken verwenden, mit denen die NASA Raumschiffe auf dem Mars landet.
Ein Forscherteam des europäischen Luft- und Raumfahrtunternehmens Thales Alenia Space und der Universität Nantes in Frankreich stellte das Missionskonzept Ceres Polar Lander auf dem European Planetary Science Congress 2008 vor.
Als der Ceres Polar Lander zum ersten Mal vorgeschlagen wurde, dachten die Wissenschaftler, dass der Nordpol von Ceres der interessanteste Ort zum Studieren sein würde. Dies war jedoch lange bevor Dawn den Occator Crater entdeckte, der heute wohl der interessanteste Ort auf Ceres ist.
Derzeit haben keine Weltraumagenturen Pläne, eine weitere Mission nach Ceres zu schicken, aber das könnte sich jetzt ändern, da die Dawn-Mission beendet ist. Alle vorgeschlagenen NASA-Missionen müssen einen langwierigen Überprüfungsprozess durchlaufen, bevor sie für Ceres ausgewählt werden können. In der Zwischenzeit verfügen die Wissenschaftler jedoch über zahlreiche Daten von Dawn, die sie durchsehen können, sagte Schenk. "Wir fangen erst an, Ceres zu verstehen ... es wird eine Weile dauern, um herauszufinden, was wir tatsächlich sehen."
