Bildnachweis: ESA
Ein Anliegen der Ingenieure bei der Entwicklung von Weltraummissionen ist es, sicherzustellen, dass unsere Raumschiffe keine unerwarteten Mikroorganismen mitbringen, wenn sie einen entfernten Planeten erreichen. Es gibt strenge internationale Regeln, um Kontaminationen zu vermeiden. Daher wenden Ingenieure verschiedene Techniken an, um ihre Raumfahrzeuge sauber zu halten: Sterilisation durch Hitze, Vakuum, Alkohol, Bestrahlung mit ultraviolettem Licht und andere Arten von Strahlung. Sobald sie fertig sind, hoffen die Ingenieure, weniger als 300.000 Mikroorganismen im Beagle 2 zu haben, die 2003 auf den Markt kommen sollen. Das klingt nach viel, aber selbst auf dem saubersten Küchenboden befinden sich mehrere Milliarden kleine Bestien.
Wenn Sie für eine Reise auf einen anderen Planeten packen, gibt es einige Dinge, wie z. B. Mikroorganismen, die Sie nicht in Ihr „Gepäck“ aufnehmen möchten. Was ist zum Beispiel, wenn auf dem Mars endlich außerirdisches Leben entdeckt wird und Wissenschaftler danach erkennen, dass dieses Leben tatsächlich terrestrisch ist?
Glücklicherweise gibt es strenge internationale Regeln, um die Kontamination von Körpern des Sonnensystems mit biologischem Material von der Erde zu vermeiden. Lander können beispielsweise eine besondere Gefahr für die Gegenstände darstellen, auf die sie sich setzen. Die Europäische Weltraumorganisation (ESA) ist sich dessen bewusst. ESA-Missionen wie Mars Express mit ihrem Lander Beagle 2, Rosetta, der auf einem Kometen landen wird, und Cassini-Huygens, der auf Saturn und seinen Mond Titan zusteuert, werden „saubere“ und verantwortungsbewusste Besucher sein. Durch strengste Verfahren wird sichergestellt, dass nur hochsterilisierte Lander befördert werden.
Cassini (mit Huygens an Bord) verließ 1997 die Erde und reist auf den Planeten Saturn zu. Im Jahr 2004 wird sich Huygens vom Raumschiff trennen und alleine auf dem größten Saturnmond, Titan, landen. Titan ist ein vielversprechender Ort für die Wissenschaftler, da seine Atmosphäre der der primitiven Erde sehr ähnlich ist. Es ist ein sehr kalter Ort mit Temperaturen bis zu -180 ° C. Viele Wissenschaftler glauben, dass solche Gefriertemperaturen genau der Grund sind, warum auf Titan nie Leben entstanden ist. Huygens kann ihnen jedoch durchaus Gründe geben, dies zu überdenken.
Rosetta und Mars Express werden 2003 auf den Markt gebracht. Rosetta ist der Kometenjäger der ESA. Es wird 8 Jahre lang durch das Sonnensystem reisen und 2011 auf dem Kometen 46 P / Wirtanen landen. Damit ist Rosetta das erste Raumschiff, das jemals auf einem Kometen gelandet ist. Mars Express ist die nächste Mission zum Mars und die erste europäische. Es wird im Dezember 2003 auf dem Roten Planeten eintreffen und seinen Lander Beagle 2 veröffentlichen, dessen Aufgabe es unter anderem ist, nach Beweisen für das Leben auf dem Mars zu suchen.
Diese vielfältigen Projekte haben alle etwas gemeinsam. Sie alle mussten die Anforderungen der internationalen wissenschaftlichen Organisation, des Ausschusses für Weltraumforschung (COSPAR), an den „Planetenschutz“ berücksichtigen.
"Wir wollen die Planeten, auf die wir gehen, nicht kontaminieren", sagt John Bennett vom Mars Express-Team der ESA und einer der Wissenschaftler, die für den "Schutz" des Roten Planeten vor einer unerwünschten terrestrischen Invasion verantwortlich sind. "Wir wollen nicht, dass zukünftige Missionen Kontaminationen erkennen, anstatt Leben."
Die COSPAR-Regeln bestimmen den Sauberkeitsgrad eines Raumfahrzeugs. Die Standards variieren je nach Art der Mission und ihrem „Schicksal“. Unter dem Gesichtspunkt der Kontamination sind Lander beispielsweise offensichtlich „gefährlicher“ als Orbiter. Darüber hinaus sind die Anforderungen umso strenger, je wahrscheinlicher es ist, dass ein Planet Leben trägt.
Aus diesen Gründen sind die Regeln für Mars Express-Lander Beagle 2 besonders streng. Wissenschaftler haben in der Vergangenheit Sterilisationskriterien von 300 Mikroorganismen pro Quadratmeter für Missionen zum Mars festgelegt. Auf diesem Niveau wurde kein Leben festgestellt und sie kamen zu dem Schluss, dass dieses Sterilisationsniveau die biologischen Messungen nicht beeinträchtigen oder beeinflussen würde. Beagle 2 muss sterilisiert werden, um beim Start weniger als 300 Mikroorganismen pro Quadratmeter und nicht mehr als 300 000 im gesamten Launcher zu enthalten. Im Vergleich dazu sind auf dem Boden selbst der saubersten Küche eines Hauses auf der Erde mehrere tausend Millionen Mikroorganismen vorhanden.
Der Sterilisationsprozess ist ziemlich kompliziert. Viele der Komponenten der Instrumente sind sehr empfindlich und würden sehr hohen Temperaturen nicht standhalten. Daher verwenden Wissenschaftler unterschiedliche Techniken. Sie erwärmen die meisten Komponenten von Beagle 2 auf 120 ° C und reinigen andere Komponenten chemisch. Für die Sonnenkollektoren wird beispielsweise ein Alkohol verwendet. Die mikroelektronischen Komponenten werden in eine Vakuumkammer mit einem speziellen Gas, Wasserstoffperoxidplasma, gegeben, das biologisches Material oxidiert und es unschädlich macht. Die Wissenschaftler werden auch eine andere Sterilisationstechnik anwenden, die Bestrahlung mit ultraviolettem Licht und anderen Arten von Strahlung. Die Sterilisation wirkt sich auf alle Teile des Landers aus, auch auf die Airbags und das Fallschirmsystem, mit dem der Lander sicher den Boden erreicht.
Für Beagle wird der Prozess in mehreren Einrichtungen im Vereinigten Königreich stattfinden. Spezielle Transportsysteme bringen jede Komponente in einen speziell gebauten Reinraum, wo sie vor Ort am Standort der Open University in Großbritannien montiert werden. Die Montage beginnt in diesem Sommer. Sobald der Ultraclean Beagle 2 fertig ist, wird er in seinem eigenen Frontschild und seiner hinteren Abdeckung „versiegelt“ und für die Montage auf Mars Express vorbereitet.
Die Anforderungen an Rosetta und Huygens sind weniger streng. Als Cassini-Huygens 1997 auf den Markt kam, hielten Wissenschaftler das Leben auf dem kalten Titan für zu unwahrscheinlich. Sie bezeichneten das Projekt daher als risikoarm, ohne dass Sterilisationsverfahren als notwendig erachtet wurden. Gemäß den COSPAR-Regeln wurde das Raumfahrzeug jedoch in einem Reinraum mit weniger als 100 000 Partikeln pro Volumeneinheit zusammengebaut.
Rosetta ist ein ähnlicher Fall. "Die Sterilisation ist im Allgemeinen nicht entscheidend, da Kometen normalerweise als Objekte angesehen werden, in denen präbiotische Moleküle gefunden werden können, dh Moleküle, die Vorläufer des Lebens sind, aber keine lebenden Mikroorganismen", erklärt Gerhard Schwehm, Rosettas Projektwissenschaftler. Auf der anderen Seite muss Rosetta heikle Experimente mit dem Kometen durchführen, und Wissenschaftler möchten nicht, dass die Ergebnisse verfälscht werden. Daher ist Sauberkeit erforderlich.
Originalquelle: ESA-Pressemitteilung
