Mars

Aus TZN STRS Hauptcomputer
Wechseln zu: Navigation, Suche
Dieser Artikel ist der Artikel des Monats September 2012. Er wurde von den Rollenspielern gemeinschaftlich ausgewählt und prämiert. Dennoch bist Du natürlich eingeladen, auch diesen Artikel weiter zu verbessern.


"Dies ist die Stunde des Mars."

Der Mars, benannt nach dem römischen Kriegsgott, ist der vierte Planet des Sol-Systems, in Sektor 001 des Alphaquadranten und der äußere Nachbar der Erde. Er zählt zu den erdähnlichen (terrestrischen) Planeten und mit einem Durchmesser von knapp 6800 km ist er etwa halb so groß wie die Erde. Schon immer Brennpunkt und Ziel verschiedenster Raumfahrprojekte und -visionen der Erde, wurde für Kolonisierungsprogramme nutzbar gemacht und ab dem 22. Jahrhundert zusätzlich dazu terraformed.

Allgemeines

Auch als "der Rote Planet" bekannt, besitzt der Mars eine dünne Atmosphäre, welche zum Großteil aus Kohlendioxid besteht. Die orange- bis blutrote Färbung der Oberfläche begründet sich auf das Vorkommen von Eisen(III)Oxid, der sich in Form von Staub auf der Oberfläche und in der Atmosphäre verteilt hat. Mit einer durchschnittlichen Entfernung von knapp 228 Millionen km ist er rund 1,5 mal so weit von der Sonne entfernt wie die Erde. Er besitzt zwei kleine, unregelmäßig geformte Monde: Phobos und Deimos (die Söhne des Mars: Furcht und Schrecken). Das astronomische Symbol des Mars ist ♂. Wegen seiner mysteriösen roten Färbung hat der Mars schon immer die Menschen fasziniert. Die Farbe verdankte der Planet dem Eisenoxid-Staub, der sich auf der Oberfläche und in der Atmosphäre verteilt hat. Somit war der Rote Planet ein „rostiger Planet“. Die kartografische Darstellung und Beschreibung der Marsoberfläche ist die Areografie, von Ares (Άρης, griechisch für Mars) und graphein (γράφειν, griechisch für beschreiben). Die „Geologie“ des Mars wird mitunter dementsprechend als Areologie bezeichnet.

Olympus Mons

Berühmte Orte und Bauwerke des Mars sind zum Beispiel:

  • Olympus Mons (der mit 27 km höchste Berg im Sonnensystem)
  • Cydonia
  • Galle-Krater
  • Kolonie Utopia Planitia
  • Utopia Planitia Flottenwerft
  • Veteron Phalanx
  • historische Gedenkstätte "Carl Sagan" (an der Stelle der Landung des ersten Marsrovers am 4. Juli 1997 in „Ares Vallis“)


Entstehungsgeschichte

Anhand der astrogeologischen Formationenvielfalt und der Verteilung von Einschlagskratern kann ein Großteil der Geschichte des Planeten abgeleitet werden. Der Mars entstand, wie die übrigen Planeten des Sonnensystems, vor etwa 4,5 Milliarden Jahren durch Zusammenballung kleinerer Körper, sogenannter Planetesimale, innerhalb der protoplanetaren Scheibe zu einem Protoplaneten. Vor 4 Milliarden Jahren bildete der im Innern noch glutflüssige planetare Körper eine feste Gesteinskruste aus, die einem heftigen Bombardement von Asteroiden und Kometen ausgesetzt war. Geprägt wurde der Mars durch vier Perioden, drei davon natürlich, eine durch den Menschen, geprägt:

  • die Noachische Periode (vor 3,8 bis 3,5 Milliarden Jahren): Eine Zweiteilung der Marsoberfläche tritt ein aus welcher die nördlichen Tiefländer hervorgingen, sowie Noachis Terra. Vulkanische Eruptionen bedeckten die Oberfläche des Planeten großflächig mit Asche und Lava, welche nach Erosion ein weitreichendes Tälernetzwerk zurückließen.
  • die Hesperianische Periode (vor 3,5 bis 1,8 Milliarden Jahren): Enorme Lavaströme bildeten weit ausgedehnte Ebenen, so zum Beispiel die Hesperia Planum. Des Weiteren entstanden die ältesten Vulkane des Mars, sowie gewaltige Stromtäler, welche gewaltige Mengen an Wasser führten und den Wasserkreislauf des Mars bildeten. Dieser fand jedoch im weiter voranschreitenden Abkühlungsprozess des Planeten sein Ende.
  • die Amazonische Periode (vor 1,8 Milliarden bis ca. 400 Jahren): Dieses geologische Zeitalter des Mars war geprägt durch die Bildung weiterer, jüngerer Vulkansysteme, aus denen große Lavamassen flossen und weite Ebenen, wie Amazonis Planitia, ausbildeten.

Diese drei Perioden formten die Oberfläche des Mars maßgeblich zu seinem heutigen, äußeren Erscheinungsbild. Die umfassen die Herausbildung von Gräben, Vulkanen, Stromtälern, Delta-Strukturen und chaotischen Gebieten. Gesteinsschichten und Ablagerungen weisen Salzlager, Carbonatvorkommen, Hämatitkügelchen als auch Kieselsäure auf.

  • die Terraforming-Periode (vor 400 Jahren bis heute): Ende des 20. Jahrhunderts unternahm der Mensch erste Missionen zur Erforschung des Mars. Mehrere unbemannte Raumfahrmissionen hatten den Roten Planeten und dessen Erforschung in Hinblick auf Zusammensetzung, Kartographierung und möglichem Terraforming zum Ziel. Mitte der 2150er, nachdem die primäre Kolonisierung des Mars erfolgt war, nahm der Mensch die sogenannte Veteron-Phalanx in Betrieb, welche Asterioden und Kometen zum Zwecke des Terraformings zum Einschlag in die Polkappen des Planeten lenkte. Nach zusätzlicher Inbetriebnahme von Atmosphärefiltern entfernt sich der Mars immer weiter von seiner Klassifikation als Planet der K-Klasse und nähert sich den erdähnlichen Planeten an.

Diese letzte, durch den Menschen initiierte Periode, begann den Umformungsprozess des kalten, steinigen und lebensfeindlichen Planeten zu einer zweiten Erde, mit sagenhaften Erfolgen, nachdem sich das Terraformingprojekt unter anderem wegen seiner gewaltigen Kostspieligkeit stark unter Kritik befand.


Neuere Geschichte des Mars

1950 - 2000

  • Die beiden sowjetischen Sonden Marsnik 1 und 2 wurden im Oktober 1960 gestartet, um am Mars vorbeizufliegen, erreichten aber noch nicht einmal die Erdumlaufbahn. Vier weitere Versuche eine Sonde bis zum Mars zu schicken scheiterten ebenfalls.
  • Zwischen 1962 und 1973 wurden 10 Mariner-Raumsonden vom Jet Propulsion Laboratory der NASA entwickelt und gebaut, um das innere Sonnensystem zu erforschen. Es waren relativ kleine Sonden, die meistens nicht einmal eine halbe Tonne wogen. Wenn es auch nicht jede Sonde schaffen sollte, so lieferten die vier Sonden, die den Mars ereichen sollten mehrere tausend Aufnahmen der Marsoberfläche.
  • Ebenfalls 1971 landete mit der sowjetischen Mars 3 die erste Sonde weich auf dem Mars. Die bereits nach 20 Sekunden abbrechende Übertragung wurde auf einen zur der Zeit global tobenden Sturm zurückgeführt.
  • In den darauffolgenden Jahren landeten die Viking-Sonden erfolgreich auf dem Mars und lieferten die ersten Farbbilder sowie Daten von Bodenproben.
  • Die einzigen Raumsonden, die in den 1980er-Jahren zum Mars flogen, waren die beiden sowjetischen Fobos-Sonden, welche im Rahmen einer internationalen Kooperation entstanden sind. Das Projekt scheiterte jedoch.
  • 1992 wurde die US-Sonde Mars Observer gestartet. Sie ging 1993 kurz vor dem Einschwenken in die Umlaufbahn verloren.
  • 1996 sollte Mars 96, die erste russische Raumsonde seit dem Zusammenbruch der Sowjetunion, starten, erreichte jedoch nur eine niedrige Erdumlaufbahn und verglührte beim Wiedereintritt in die Atmosphäre.
  • Besonderes Aufsehen erregte 1997 der Mars Pathfinder, bei dem zum ersten Mal ein kleines Marsmobil – der Rover "Sojourner" – 16.000 Bilder von der Umgebung der Landestelle machen konnte. Er landete publikumswirksam am 4. Juli, dem amerikanischen Unabhängigkeitstag.
  • Eine weitere erfolgreiche Mission war 1997 der Mars Global Surveyor, bei der die Marsoberfläche in einer hohen Auflösung kartografiert wird.
  • Das Scheitern der Marssonden Mars Climate Orbiter und Mars Polar Lander stellte 1999 einen herben Rückschlag für die Marsforschung dar.
  • Auch das 1998 gestartete japanische Raumsondenprojekt Nozomi scheiterte noch bevor es den Mars erreichen konnte.


Fossilienfund auf dem Mars in der Computerdatenbank

2000 - 2100

  • Wegen der Ähnlichkeit zur Erde glaubten Wissenschaftler des 21. Jahrhunderts daran, dass es auf dem Mars Leben gegeben haben muss, oder aber in Form von Bakterien oder Mikroben gab, was in den darauf folgenden Jahren tatsächlich bestätigt werden konnte.
  • Im Jahr 2012 wies die NASA-Sonde Curiosity nach, dass auf dem Mars einst Flüsse existiert haben. Gegen Ende des Jahrzehnts wurde zudem die Existenz bakteriellen Lebens auf dem roten Planeten nachgewiesen.
  • Im Jahr 2021 fand eine Mars-Sonde Fossilien von ca. 3 cm großen Insekten, deren Alter auf mehrere Millionen Jahre beziffert werden konnte. Die Fossilien waren nur durch einen Zufall entdeckt worden, nachdem sie von einem Sandsturm freigelegt wurden.
  • Mehrere bemannte Marsmissionen, die sogenannten Ares-Missionen, wurden mit voranschreitender Antriebstechnologie möglich. 2032, ging jedoch die Mission mit dem Namen Ares IV traurigerweise in die Geschichte der Raumfahrt ein, als Lieutenant John Kelly in der Ares VI von einer Subraumanomalie erfasst wurde und spurlos verschwand. Spätere Berichte der USS Voyager NCC-74656 nach ihrer Rückkerh aus dem Deltaquardanten beschrieben den sagenhaften Fund von John Kellys Leichnam samt seiner Aufzeichnungen nach seinem Verschwinden im inneren jener Subraumanomalie.


Flottenwerft Utopia Planitia
Ein '57 Chevrolet auf dem Mars

2100 - heute

  • Mit der Gründung der ersten Kolonie der Menschen auf dem Mars 2103, Utopia Planitia, reichten diese die Fundamental Declarations of the Martian Colonies ein, welche einen großen Schritt bei der Einrichtung individueller Rechte der Bewohner des Mars waren.
  • Unter den ersten Kolonisten befanden sich ebenfalls Verwandte Jean-Luc Picards.
  • Utopia Planitia Flottenwerft, welche in einem geosynchronen Orbit direkt über der gleichnamigen Kolonie und den planetaren Installationen der Utopia Planitia Flottenwerft befindlich ist, wird errichtet. Viele Raumschiffe, die diese Werft verlassen haben, schrieben Föderationsgeschichte, eingeschlossen die USS Enterprise NCC-1701-D, die USS Voyager NCC-74656 und die USS Defiant NX-74205. Des Weiteren ist der Mars eine bedeutende strategische Einrichtung und beheimatet den Mars Verteidigungs Perimeter.


Innerer Aufbau des Mars

  • Kern: Sein Inneres gliedert sich ähnlich dem Schalenaufbau der Erde in eine Kruste, einen Gesteinsmantel und einen Kern, der überwiegend aus Eisen und zu etwa 14 bis 17 Prozent zu Schwefel besteht. Der Kern beinhaltet etwa doppelt so viele leichte Elemente wie der Erdkern. Deshalb ist die Dichte des Kerns niedriger, als es bei einem reinen Eisenkern der Fall wäre. Der Kern des Mars hat im Unterschied zu dem der Erde keinen inneren festen Bereich, sondern ist vollständig flüssig mit einem Radius zwischen 1520 und 1840 km und damit weißt dieser eine hohe Temperatur auf. Der Kern ist von einem Mantel aus Silicaten umgeben, der viele der tektonischen und vulkanischen Merkmale des Planeten formte, nun aber inaktiv ist.
  • Magnetfeld: Anders als die Erde besitzt der Mars kein globales Magnetfeld, sondern hat es ca. 500 Millionen Jahre nach seiner Entstehung verloren. Vermutlich ist es erloschen, als der Zerfall radioaktiver Elemente nicht mehr genügend Wärmeenergie produzierte, um im flüssigen Kern Konvektionsströmungen anzutreiben, denn da der Mars keinen festen inneren Kern besitzt, konnte er den Dynamo-Effekt nicht auf die gleiche Art aufbauen wie die Erde. Das Fehlen eines globalen Magnetfeldes war während des 21. Jahrhunderts ein Hauptkritikpunkt der Zweifler am Terraforming-Projekt, da diese davon ausgegangen sind, dass die durch das Terraforming freigesetzten Gase in einer sich neubildende Atmosphäre entweichen, der Planet diese jedoch nicht aufrechthalten kann. Somit würden die essentiellen Bestandteil der neuen Atmosphäre durch Sonnenerutpionen und Sonnenwinde in das All weggerissen. Dieses Problem wurde jedoch durch ein Team von Wissenschaftlern der Oxfory University gelöst indem ein stabilisierendes Gasgemisch dem Oktaflour-Propan zugesetzt worden war. Möglicherweise werden bei der mit der Zeit zwangsläufigen Abkühlung des Marskerns durch die damit einsetzende Auskristallisation des Eisens und die freigesetzte Kristallisationswärme wieder Konvektionen einsetzen, die ausreichen, dass der Planet in ein paar Milliarden Jahren wieder über ein globales Magnetfeld in alter Stärke verfügt.


Atmosphäre und Klima

2011 - Der Mars in seinem ursprünglichen Zustand

Prä-Terraforming-Ära

Da die dünne Marsatmosphäre nur wenig Sonnenwärme speichern konnte, waren die Temperaturunterschiede auf der Oberfläche sehr groß. Die Temperaturen erreichten in Äquatornähe etwa 20 °C am Tag und sanken bis auf −85 °C in der Nacht. Die mittlere Temperatur des Planeten lag bei etwa −55 °C.


staubhaltige Marsatmosphäre über Galle-Krater - 2008

Zusammensetzung der Atmosphäre

Die Marsatmosphäre bestand zu 95,3 % aus Kohlendioxid. Außerdem kamen noch 2,7 % Stickstoff, 1,6 % Argon, geringe Anteile an Sauerstoff und Kohlenmonoxid sowie Spuren von Wasserdampf vor. Die Atmosphäre war allgemein staubig. Sie enthält Partikel mit etwa 1,5 µm im Durchmesser, die den Himmel über dem Mars in einem blassen gelb- bis orange-braunen Farbton erscheinen lassen. Der atmosphärische Druck betrugt auf der Oberfläche des Mars im Schnitt nur 6,36 hPa. Im Vergleich zu durchschnittlich 1013 hPa auf der Erde sind dies nur 0,63 % und entspricht dem Luftdruck der Erdatmosphäre in 35 Kilometern Höhe. Die Atmosphäre wurde wahrscheinlich im Laufe der vorangegangenen Jahrtausende vom Sonnenwind regelrecht abgetragen und in den Weltraum mitgerissen. Dies wurde durch die geringe Schwerkraft des Planeten und sein schwaches Magnetfeld begünstigt, das kaum Schutz vor den hochenergetischen Partikeln der Sonne bot. Da die Atmosphäre des Mars sehr viel dünner als die irdische war, betrug die Distanz der Moleküle zueinander das 120-fache. Auf der Erde ist ein durchschnittlicher Schrei, je nach Bedingungen, etwa 1,2 km weit zu hören. Am Mars war er jedoch kaum mehr als 16 m zu hören, vorausgesetzt man könnte die Luft aus Kohlendioxid atmen. Weil sich der Schall in der Marsatmosphäre langsamer als in unserer Atmosphäre ausbreitete, klänge die eigene Stimme auch deutlich tiefer.


Eiswoklen in der Marsatmosphäre

Klima und Wetter

Abhängig von den Jahreszeiten und der Intensität der Sonneneinstrahlung fanden in der Atmosphäre dynamische Vorgänge statt. Die vereisten Polkappen verdunsteten im Sommer teilweise, und sublimierter Wasserdampf bildete ausgedehnte Zirruswolken. Die Polkappen selbst bestanden aus Kohlendioxideis und Wassereis. 2008 entdeckten Wissenschaftler der Universität von Versailles Wolken aus gefrorenem Kohlendioxid. Sie befanden sich in bis zu 80 Kilometern Höhe. Gleichzeitig waren sie mit einer horizontalen Ausdehnung von bis zu 100 km auch sehr großflächig. Die CO2-Eispartikel in den Wolken waren mit bis zu einem Mikrometer Durchmesser relativ groß. Die Wolken absorbierten bis zu 40% des einstrahlenden Sonnenlichts und konnten damit die Temperatur der Oberfläche um bis zu 10°C verringern.




Jahreszeiten

Hätte Mars eine erdähnliche Umlaufbahn gehabt, wären die Jahreszeiten aufgrund der Achsenneigung ähnlich denen der Erde gewesen. Jedoch führte die vergleichsweise große Exzentrizität seines Orbits zu einer beträchtlichen Auswirkung auf die Jahreszeiten. Der Mars befindet sich während des Sommers in der Südhalbkugel und des Winters in der nördlichen Hemisphäre nahe dem Perihel seiner Bahn. Nahe dem Aphel ist in der südlichen Hemisphäre Winter und in der nördlichen Sommer. Das hatte zur Folge, dass die Jahreszeiten in der südlichen Hemisphäre viel deutlicher ausgeprägt waren als in der nördlichen, wo das Klima milder war, als es sonst der Fall gewesen wäre. Die Sommertemperaturen im Süden konnten bis zu 30 °C höher sein als die vergleichbaren Temperaturen im Sommer des Nordens. Die Jahreszeiten waren aufgrund der Exzentrizität der Umlaufbahn des Mars unterschiedlich lange. Auf der Nordhalbkugel dauerte der Frühling 199,6, der Sommer 181,7, der Herbst 145,6 und der Winter 160,1 irdische Tage.


gigantischer Staubsturm auf der Marsoberfläche

Stürme

Staubstürme traten gewöhnlich während des Perihels auf, da der Planet zu diesem Zeitpunkt 40 Prozent mehr Sonnenlicht empfing als während des Aphels. Während des Aphels bildeten sich in der Atmosphäre Wolken aus Wassereis, die ihrerseits mit den Staubpartikeln interagierten und so die Temperatur auf dem Planeten beeinflussten. Die Windgeschwindigkeiten konnten bis zu 650 km/h erreichen.


2387 - Der Mars in forgeschrittenem Terraformingstadium

Terraforming-Ära

Der Mars war der erste Planet, der von Menschen dem Terraforming unterzogen wurde. Verschiedene Terraformingtheorien kamen Anfang des 21. Jahrhunderts auf:

  • Solettamethode: Hierzu werden gigantische Spiegel im Marsorbit installiert, welche das Sonnenlicht gebündelt auf die Polkappen des Mars lenken um eine gezielte Erwärmung eben dieser zu ereichen. Der darauf resultierende Kohlenstoffdioxidfreisetzung würde den Treibhauseffekt initiieren und zur Atmosphärebildung und Erwärmung des Planeten beitragen. Das Projekt blieb jedoch Fiktion, da die erforderlichen Mittel und technischen Voraussetzungen dazu nicht gegeben waren und, wären sie es gewesen, so sprach die Nutzen-Aufwand-Bilanz eindeutig gegen das Projekt.
  • Ruß- und Mikrobenmethode: Die Verteilung von Ruß oder pigmentierten Mikroben über die Polkappen des Mars war eine weitere Methode, die in Betracht gezogen wurde. Diese würden das Sonnenlicht, welches vom Eis in der Regel stark reflektiert wird, absorbieren und das darunterliegende Wasser- und Trockeneis zum schmelzen oder sublimieren bringen. Das Projekt konnte sich für lange Zeit halten, wurde dann jedoch zugunsten fortgeschrittener Technologie abgelegt.
  • Die Veteron-Phalanx: Sie war eine Konstruktion, welche mit Hilfe gewaltiger, zielgerichteter Veretonemissionen die Flugbahn von Asteroiden und Kometen derart beeinflusste, dass diese in die Polkappen des Planeten einschlugen. Die Theorie sollte Mitte des 22. Jahrhunterts in die Tat umgesetzt werden und erzielte sagenhafte Erfolge.




Terraformingeinsatz der Veteron-Phalanx

Die Veteron-Phalanx

  • Die Asteroiden und Kometen, welche durch die Veteron-Phalanx zum gezielten Einschlag in die Polkappen des Mars gebracht worden waren, setzten im Laufe der Zeit immer mehr Kohlenstoffdioxid frei. Die dadurch steigende Dichte der Atmosphäre und der einsetztende Treibhauseffekt führte zur Verflüssigung des gespeicherten und in Eisform vorliegenden Wassers.
  • Durch das Vorhandensein von Wasser und Kohlenstoffdioxid wurden große Mengen an Sauerstoff, welche in Regolith gebunden waren, freigesetzt.
  • Da Stickstoff nicht in natürlicher Form auf dem Mars vorkam, wurde als Intergas Argon zugrführt. Die Atmosphäre erlaubte zu diesem Zeitpunkt zwar keine Atmung, sowie kein Pflanzenwachstum, der gestiegene Druck machte jedoch den Einsatz schwerer Druckanzüge überflüssig.
  • Es entstand eine Tropopause, welche die Atmosphäre halten konnte.
  • In den folgenden Jahren wurden Atmosphärefilter installiert, welche den hohen Anteil an Feinstaubpartikeln aus der Luft entfernten.
  • Im weiteren Verlauf wurde das Argon in der Atmosphäre immer weiter durch Stickstoff ersetzt. Zum erhalt der Temperaturen und zur Schonung einer entstehenden Ozonschicht wurde Oktaflourpropan in die Atmosphäre hinzugefügt. Heute ist die Atmosphäre des Mars bereits atembar und erste Floraansiedlungen konnten überdauern. Trotzallem werden noch Jahrzehnte ins Land gehen, bis man von einer signifikanten Flora sprechen kann.


Zusammensetzung der Atmosphäre

Die Marsatmosphäre weist im Jahre 2387 weniger als 8 hPa Kohlenstoffdioxid, 337 hPa Stickstoff und 211 hPa Sauerstoff auf, was in den Normbereichen für die Ansiedlung von Flora und Fauna liegt. Der atmosphärische Druck liegt bei 901 hPa und nähert sich ebenfalls dem Wert des Drucks auf der Erde an.


Klima und Wetter

Durch die Stabilisierung der Atmosphäre und die Erwärmung des Mars gehören Erscheinungen wie Eiswolken der Vergangenheit an. Erste Niederschläge und meteorologische Zyklen konnten bereits registriert werden, unterliegen allerdings noch stetiger Veränderung durch das noch andauernde Terraforming, welches sich im finalen Stadium befindet. Bis der Planet einen regulären Rhythmus erlangen wird prognostiziert man noch weitere 50 Jahre der Entwicklung.


Jahreszeiten

Dieser Verhalten sich analog zur Prä-Terraforming-Ära.


Stürme

Auch heute kommt es auf dem Mars zu gefährlichen Staubstürmen mit gewaltingen Windgeschwindigkeiten. Sie sind eine saisonale Erscheinung während der Sommerperiode. Ein Frühwarnsystem informiert den Bürger rechtzeitig über den nahenden Sturm um sich noch rechtzeitig in eine Zuflucht zu begeben für die Dauer dieses Naturspektakels. Es ist beinahe unnötig zu erwähnen, dass er Außenaufenthalt während eines solchen Sturmes tödlich ist und bereits viele Opfer gefordert hatte, bis das beschriebene Frühwarnsystem installiert worden war.


Flora und Fauna

Die Ansiedlung von Kolonisten ist in den letzten Jahren mit voranschreitendem Terraforming in die Höhe geschossen. Neben Nutztieren wurden ebenfalls erste Getreidefelder und andere Anbauten geerntet, allerdings erst nach einer Modifikation der gegebenen Böden. Die weitflächig verbreitete Flora ist jedoch vornehmlich prärieähnlich. Eine ausgedehnte Nutzbarkeit der Marsböden wird in fragegestellt, da die Bodenbeschaffenheit komplett an irdische Maßstäbe angeglichen werden müsste.






Quellen