27.08.2016
COUNTDOWN 28
Ohne Wasser - kein Leben: Dieses Prinzip gilt für die Erde, aber vermutlich auch für andere Himmelskörper. Wasser, das seit Millionen Jahren verborgen unter einer dicken Eisschicht liegt, kann uns etwas über die Entstehung und Entwicklung von Leben verraten. Wenn man so eine Probe bergen will, muss man allerdings darauf achten, dass keine Mikroorganismen von der Oberfläche eingeschleppt werden und die Probe sowie das Unterwasserbiotop verunreinigen.
Erstmals überhaupt ist es im Rahmen des Enceladus Explorer (EnEx)-Projekts des Raumfahrtmanagements des DLR gelungen, mit einer Einschmelzsonde - dem sogenannten IceMole (englisch für "Eis-Maulwurf") - eine kontaminationsfreie, subglaziale Wasserprobe zu entnehmen und an die Oberfläche zu bringen. Was nun an den antarktischen "Blood Falls" auf der Erde gelungen ist, soll später einmal auch auf dem Saturnmond Enceladus möglich sein.
Der antarktische Erfolg gibt dem gesamten EnEx-Projekt Auftrieb. Das Ende März 2015 abgeschlossene Verbundvorhaben erreichte mit dem erfolgreichen Test in der Antarktis seinen Höhepunkt. Das Zusammenspiel unterschiedlichster Technologien für den Einsatz unter extremen Umweltbedingungen wurde in EnEx erfolgreich getestet, eine Weiterentwicklung wird im Rahmen der "EnEx - Enceladus Explorer"-Initiative des DLR Raumfahrtmanagements erfolgen.
Außerdem in Ausgabe 28: Interview mit dem Chef der österreichischen Agentur für Luft- und Raumfahrt, Harald Posch, Stephan Andreae, der damalige Kurator der "Outer Space"-Ausstellung in der Bundeskunsthalle, blickt auf die Sonderschau zurück, der DLR-Astronom Manfred Gaida erklärt sein Kulturprojekt "LunaSol-Weg", ein Bericht zum erfolgreichen Start der WADIS-2-Mission, die Gewinnerschulklasse in der Kategorie "Land" des "Beschützer der Erde"-Wettbewerbs stellt ihr Projekt vor, ein Artikel zur Mission "Futura" von Samantha Cristoforetti, die die Experimente von Alexander Gerst fortsetzt, ein Interview mit Günter Ruyters und Markus Braun zu ihrem Buchprojekt "SpringerBriefs in Space Life Sciences" und ein Bericht zum KERAMIS-Projekt, das Kommunikationssatelliten flexibler machen soll.
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Die EnEx-Initiative
Auf dem Saturnmond Enceladus werden von Vulkanen Eisfontänen ins All geschossenDie Suche nach außerirdischem Leben auf dem Saturnmond Enceladus ist Ziel der Raumfahrtmission Enceladus Explorer. Wissenschaftler und Ingenieure entwickeln daher in der EnEx Enceladus Explorer Initiative neue Technologien, um diese Mission zu ermöglichen.
Der im Durchmesser nur etwa 500 Kilometer große Mond Enceladus ist für die Suche nach Leben ein besonders vielversprechender Kandidat: Für Schlagzeilen sorgte der kleine Eismond bereits 2005, als mit Hilfe der Raumsonde Cassini auf der südlichen Halbkugel aktive Eisgeysire entdeckt wurden.
Durch diesen erstmals nachgewiesenen Eisvulkanismus (Kryovulkanismus) im Saturnsystem werden Eispartikel von der Mondoberfläche etwa 500 Kilometer weit ins All geschleudert. Voraussetzung für diesen Prozess ist die Existenz flüssigen Wassers unter der Eisoberfläche, das durch Spalten und Risse im Eispanzer des Mondes nach oben gedrückt wird. Aufgrund des extrem geringen Umgebungsdruckes an der Oberfläche verdampft und gefriert das vormals flüssige Wasser sofort und entweicht daher in Form von Eispartikeln.
Interessant für die Suche nach außerirdischem Leben ist nicht nur die Existenz flüssigen Wassers unter der Eisoberfläche, sondern auch das Vorhandensein organischer Verbindungen in den Eisfontänen. Nach unseren heutigen astrobiologischen Vorstellungen sind auf Enceladus somit die Grundvoraussetzungen für die Entstehung von Leben gegeben. Mögliche organische Lebensformen können jedoch aufgrund der lebensfeindlichen Umgebungsbedingungen kaum auf der Oberfläche des Enceladus zu finden sein, sondern sind eher in den Flüssigwasservorkommen unterhalb des Eispanzers zu erwarten. Die Dicke des Eispanzers kann dabei wenige Meter bis hin zu einigen Kilometern betragen.
Unter dem eisigen Panzer von Enceladus könnten lebende Mikroorganismen existieren
Der Eismond Enceladus
Technisch stellt dies eine große Herausforderung dar. Ein Lösungsansatz hierfür ist die Raumfahrtmission "EnEx - Enceladus Explorer". Derzeit gehen die Wissenschaftler von folgendem Szenario aus: Mikroorganismen, die sich in den Wasserreservoirs unterhalb der Eisdecke möglicherweise entwickelt haben, werden auch in dem durch Spalten und Risse hochgedrückten Wasser, das durch die Kryovulkane entweicht, mitgerissen.
Sobald während dieses Aufstiegs der Umgebungsdruck auf ein bestimmtes Maß abgefallen ist, zerplatzen die Mikroorganismen - zurück bleiben die in den Fontänen nachgewiesenen organischen Verbindungen. Würde es gelingen, aus dem "Schlot" eines Kryovulkans eine Probe des aufsteigenden und immer noch flüssigen Wassers zu nehmen, wären die darin enthaltenen Mikroorganismen möglicherweise noch lebendig.
Es könnte möglicherweise bereits ausreichen, einen Kryovulkan in einer Tiefe von "nur" etwa 100 Metern für die Probennahme "anzustechen". Hierzu wird eine Einschmelzsonde benötigt, die sich dreidimensional im Festkörper Eis bewegen kann. Sie muss eine flüssigwasserführende Eisspalte über eine Distanz von mehr als 100 Metern hinweg ebenso zuverlässig orten können wie Hohlräume, denen sie ausweichen muss. Auf Basis dieser Informationen muss sie dann völlig autonom ihren Weg von der Oberfläche bis zum Ziel planen und verfolgen können.
Ein wichtiges Etappenziel auf dem Weg dorthin konnte bereits erreicht werden: Im Rahmen der EnEx-Initiative wurde die Einschmelzsonde EnEx-IceMole (englisch für "Eis-Maulwurf") entwickelt. Mit dieser Sonde gelang es Wissenschaftlern im November 2014 weltweit erstmalig, in der Antarktis Wasserproben ohne Kontamination unter der Eisschicht zu entnehmen und an die Oberfläche zu bringen. Was an den antarktischen "Blood Falls"auf der Erde nunmehr bereits gelungen ist, soll später in ähnlicher Weise auch auf dem Saturnmond Enceladus realisiert werden.
Die Entwicklung dieser neuen Raumfahrttechnologien erfolgt in den vom DLR Raumfahrtmanagement geförderten Projekten der EnEx-Initiative. Projektpartner sind die FH Aachen, die RWTH Aachen, die Universität der Bundeswehr München, die TU Braunschweig, die Universität Bremen und die Bergische Universität Wuppertal. Langfristiges Ziel der Initiative ist die Realisierung der Enceladus Explorer Raumfahrtmission.
Quelle: DLR